Расчет насадочного абсорбера

_{ε = 0,69м³/м³;}

 -- ускорение свободного падения, ;

_{рж = 1000кг/м³;}

 

 мПа ·с - вязкость поглотителя.

Значения коэффициентов А и В приведены ниже:

Тип насадки	А	В
Седла размером 20 мм	-0,33	1,04

 

 

 

 

2. Диаметр абсорбера находят из уравнения расхода:

    (17)

где V — объемный расход газа при рабочих условиях в абсорбере, м³/с,

w - рабочая скорость газа, м/с,

3600-переводной коэффициент.

 

Диаметр аппарата принимается  стандартным = 0,5м.

 

 

 

2.4 Определение скорости жидкости (плотности орошения) и доли активной поверхности насадки

 

Объёмной плотностью орошения (скоростью жидкости) в насадочных колоннах обычно выражают объёмный расход жидкости на 1 м² площади поперечного сечения слоя насадки в единицу времени:

,

     ₍₁₈₎

где -- объёмная плотность орошения, ;

-- площадь поперечного сечения  абсорбера,  ,

При недостаточной плотности  орошения и неправильной организации  подачи жидкости поверхность насадки  может быть смочена не полностью. Но даже часть смоченной поверхности  практически не участвует в процессе массопередачи ввиду наличия застойных зон жидкости или неравномерного распределения газа по сечению колоны.

Существует некоторая  минимальная эффективная плотность  орошения U_min выше, которой всю поверхность насадки можно считать смоченной.

Для насадочных абсорберов минимальную эффективная плотность  орошения U_min находят по соотношению:

     (19)

где q_эф — эффективная линейная плотность орошения, м².

Для колец насадок седлообразных q_эф = 0,022∙10^-3 м²/с.

В данной работе коэффициент  смачивания задан ψ=0,88.

 

 

 

2.5 Определение высоты абсорбера

 

Находим высоту насадки.

  (20)

где - объёмный коэффициент массопередачи,

Расстояние между днищем абсорбера и насадкой Нн определяется необходимостью равномерного распределения газа по поперечному сечению колонны. Обычно его рассчитывают, исходя из соотношения Нн = (1,0….1,5) D.

Расстояние от верха насадки  до крышки абсорбера Нв зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства (в котором часто устанавливают каплеотбойные устройства для предотвращения брызгоуноса из колонны). С учетом этого, примем Нв = 2 м.

Тогда общая высота абсорбера:

    ₍₂₁₎ 

 

 

2.6  Расчет гидравлического сопротивления абсорбера

 

Необходимость расчета гидравлического  сопротивления  обусловлено тем, что оно определяет энергетические затраты на транспортировку газового потока че-рез абсорбер.

Величину  можно рассчитать по формуле:

         ₍₂₂₎

Где -- гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки, Па;

-- коэффициент, зависящий от  типа насадки 

Гидравлическое сопротивление  сухой насадки  определяют по уравнению:

         ₍₂₃₎ 

где

-- коэффициент сопротивления;

-- действительная скорость газа (скорость газа в свободном  сечении насадки), м/с.

_{Эквивалентный диаметр каналов  насадки:}

         ₍₂₄₎

_{Коэффициент  гидравлического  сопротивления   λ   является   функцией критерия Рейнольдса и зависит от режима движения газа.}.

Число Рейнольдса для газовой фазы:

      ₍₂₅₎

 

Коэффициент сопротивления  беспорядочных насадок седлообразной  формы можно определять по уравнению:

λ =133/Re + 2,34         (26)

λ = 133/1613,364+ 2,34=2,422

 

 

 

 

 

 

3. Эскиз насадочного абсорбера

                                

 

Заключение

 

В результате проведённых  расчётов получаем насадочный абсорбер с диамет-ром кожуха в 500 мм., и высотой насадки 4 метра.

Общая высота абсорбера 6,75 метра.

Производительность аппарата 4.90 кмоль/ч или 4,90·34=166,6 кг/ч.

 

СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1966. – 768 с.
2. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Изд. 7-е, перераб. Изд-во «Химия», 1970, стр.624.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 784 с.
4. Кувшинский А.Г., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химической промышленности»: Учеб. Пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа, 1980. – 223 с.
5. Лащинский А.А., Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л.: Машиностроение, 1970. –752 с.
6. Машины и аппараты химических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие/ И.В. Доманский, В.П. Исаков, Г.М. Островский и др. – Под общ. ред. В.Н. Соколова – Л.: Машиностроение, 1982. – 384 с.

7.  Методические указания для выполнения ОргСРС, РПК «Политехник», Волгоград, 2009