Задание №30

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать абсорбер с ситчатыми тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания двуокиси углерода по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Абсорбция двуокиси углерода СО₂ производится из газовой смеси с воздухом водой в изотермических условиях; давление Р = 2 МПа; температура t = 25 ^oC. Расход исходной смеси G_с = 0,25 кг/с; содержание в газе СО₂ на входе в абсорбер у_н = 10 мол.%; степень извлечения загрязнения  = 90 %. Массовый расход воды L = 3,25 кмоль/с; содержание СО₂ в воде на входе в абсорбер х_н = 0,01 мол.%. Константа Генри для растворов СО₂ в воде равна 1,65^.10⁸ Па; средняя молекулярная масса исходной газовой смеси М_см = 31 кг/кмоль; плотность газовой смеси _см = 3,5 кг/м³; вязкость газовой смеси при 25 ^оС _см = 1,05^.10^-5 Па^.с; коэффициент диффузии СО₂ в газе при 25 ^оС и нормальном давлении (0,1 МПа) D_г = 0,646^.10^-4 м²/с; вязкость жидкости _ж = 0,9 мПа^.с; - коэффициент диффузии СО₂ в воде при 25 ^оС D_ж = 2,02^.10^-9м²/с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №31 Тема курсового проекта: Абсорбция аммиака.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения аммиака из газовоздушной смеси при неизотермических условиях по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Расход газа-носителя (воздуха) G = 410 кмоль/час, расход поглотителя (воды) L = 888 кмоль/час. Содержание аммиака на входе в абсорбер Y_н = 00526 кмоль/кмоль, на выходе - Y_к = 00027 кмоль/кмоль, содержание аммиака в поступающей воде X_н = 0. Абсолютное давление в системе 0,1 МПа. Температура воды на входе t_н = 20 ^оС. Дифференциальная теплота растворения аммиака в воде 35200 кДж/кмоль, теплоемкость поглотителя с_ж = 75,4 кДж/(кмоль^.град).

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №32 Тема курсового проекта: Абсорбция паров соляной кислоты.

Спроектировать насадочный абсорбер и схему абсорбционной установки для поглощения паров соляной кислоты (HCl) водой по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Количество поступающей паровоздушной смеси G_с = 0,1512 кмоль/с (V_c = 12000 м³/ч при 0^оС и атмосферном давлении), температура процесса t = 60 ^oC, давление 0,1 МПа. Содержание HCl в поступающем газе у_н = 0,24 кмоль HCl/кмоль смеси (Y_н = 0,316 кмоль HCl/кмоль воздуха). Степень извлечения HCl из газа 95%. Содержание HCl в поступающей воде х_н = 0. Концентрация получаемой соляной кислоты Х_к = 0,161 кмоль HCl/кмоль H₂O (x_к = 28 % вес.). Плотность и вязкость газа принять равной вязкости воздуха при рабочих условиях процесса. Число единиц переноса N_y = 4,2. Объемный коэффициент массопередачи при поглощении хлористого водорода K_yv = 0,0438 кмоль^.м^3.сек^-1. Насадка – керамические кольца Рашига размером 50505 мм (внавал).

Расчет высоты насадки произвести с использованием единиц переноса.

Задание №33

Тема курсового проекта: Абсорбция аммиака.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания аммиака из газовой смеси с воздухом.

Исходные данные на проектирование:

Поглотитель – вода; количество очищаемой газовоздушной смеси V_с = 15000м³/час; абсолютное давление P = 9,8^.10⁴ Па; удельный расход поглотителя l = 1,25 кг/кг; температура воды t = 15 ⁰С; начальное содержание аммиака в газовой смеси v_н = 7,5 об.%; содержание аммиака в газе на выходе v_к = 0,25 об.%; содержание аммиака в воде, поступающей на абсорбцию x_н = 0,1 масс.%.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №34

Тема курсового проекта: Абсорбция аммиака.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания аммиака по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Аммиак NH₃ поглощается водой из газовой смеси с воздухом с начальным содержанием NH₃ v_н = 5 об.%, конечное содержание NH₃ в газе v_к = 0,27 об.%. Количество поступающей газовой смеси V_с = 10000 м³/ч (при нормальных условиях). Общее давление газа Р = 760 мм рт. ст. Начальное содержание NH₃ в поступающей в на абсорбцию воде х_н = 0,2 % (масс.), удельный расход поглотителя l = 1,2 кг/кг. Насадка – керамические кольца Рашига 50505 мм (регулярная укладка).

Равновесные относительные массовые концентрации NH₃ в газе в зависимости от его концентрации в воде:

, кг/кг воды	0,002	0,005	0,01	0,015	0,02	0,025	0,03
, кг/кг возд.	0,0009	0,0025	0,0057	0,0097	0,0147	0,0212	0,0284

Расчет провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Задание №35

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси серы.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для очистки воздуха от двуокиси серы.

Исходные данные на проектирование:

Поглотитель – вода; количество очищаемой газовоздушной смеси G_с = 2 кг/с; абсолютное давление P = 9,8^.10⁴ Па; температура воды t = 10⁰С; начальное содержание двуокиси серы в газе v_н = 40 об.%; содержание SO₂ в воде на входе в абсорбер x_н = 0 и на выходе из него x_к = 5 масс.%; степень извлечения SO₂ из газа  = 90%.

Данные о равновесных концентрациях SO₂ в воде и газе при 10⁰С следующие:

(кг SO2/кг воды)	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
(кг SO2/кг воздуха):	0,0623	0,134	0,292	0,481	0,695	0,966

Расчет абсорбера провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Задание №36

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси серы.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания двуокиси серы по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбер поступает газовая смесь в количестве G_c = 1,8 кг/с с концентрацией диоксида серы SO₂ у_н = 12 % (масс. содержание). Концентрация газа на выходе y_к = 0,2 % (масс.). Концентрация SO₂ в воде на входе в аппарат х_н = 0, на выходе из аппарата х_к = 0,5 % (масс.). Температура абсорбции 40 ^оС. Плотность газов при 0 ^оС _г = 1,3 кг/м³. Динамическая вязкость газа при рабочих условиях _г = 19,3^.10^-6 Па^.с, вязкость воды при 40 ^оС _ж = 0,656^.10^-3 Па^.с. Коэффициент диффузии SO₂ в воде при 20 ^оС D_ж = 1,47^.10^-9 м²/с.

Равновесное содержание SO₂ в водном растворе и газе при температуре 40 ^оС:

Массовое содержание SO2 в газе, у, %	1	2	4	6	8	10	12	14	100
Насыщенность воды SO2, х, %	0,07	0,14	0,25	0,33	0,5	0,63	0,77	0,88	5,7

Расчет абсорбера провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Вариант №37

Тема курсового проекта: Абсорбция ацетона.

Спроектировать тарельчатый скруббер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения паров ацетона из воздуха

Исходные данные на проектирование:

Паровоздушная смесь содержит v_н = 6%(об.) ацетона, чистого воздуха-носителя в этой смеси содержится V_в = 5600 м³/час; абсолютное давление P = 9,8^.10⁴ Па; в скруббере улавливается 98,5% ацетона. Поглотитель – вода, количество орошающей воды L = 10000 кг/час с содержанием ацетона х_н = 0, температура воды t = 20⁰С. Уравнение линии равновесия = 1,68^. .

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №38

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения двуокиси углерода CO₂ по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Поглощение двуокиси углерода производится чистой водой (х_н = 0) из газовоздушной смеси с начальным содержанием CO₂ v_н = 30,2 об.%. Расход газовой смеси на входе G_н = 905 кмоль/ч (V_c = 20000 м³/ч при 0^оС и атмосферном давлении), рабочее давление Р = 1,6 МПа. На орошение подается вода с температурой t = 25^оС. Требуемая степень извлечения СО₂ составляет  = 95%. Конечное содержание СО₂ в воде х_к = 0,002 в мольных долях. Удельный расход поглотителя l = 120 кг/кг. Средняя молекулярная масса поступающего газа М_г = 20,5 кг/кмоль, вязкость газа при рабочих условиях μ_г = 1,37^.10^-5 Па^.с. Вязкость жидкости при 25 ^оС μ_ж = 0,89^.10^-3 Па^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №39

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания двуокиси углерода по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Из газовой смеси объемом V_c = 5000 м³/ч (при атмосферном давлении) поглощается двуокись углерода СО₂. Давление в скруббере Р_абс = 1,6 МПа, температура 15 ^оС. Абсорбент – чистая вода в количестве V_L = 650 м³/ч. Начальное содержание СО₂ в газе v_н = 28,4 об. %, конечное (вверху скруббера) v_к = 0,2 об. %. Плотность СО₂ при нормальных условиях _СО2 = 1,976 кг/м³; мольная масса СО₂ М_СО2 = 44 кг/кмоль. Коэффициент Генри при 15 ^оС E = 0,93^.10^-6 мм рт.ст.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №40

Тема курсового проекта: Абсорбция паров спирта.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания паров спирта по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве G_с = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер у_н = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера с_к = 1 г/м³. Абсорбент – вода с массовым содержанием спирта в выходящей из абсорбера воде х_к = 2,5 %, в поступающей воде х_н = 0. Давление в абсорбере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 ^оС. Плотность газов _г = 1,84 кг/м³. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 ^оС D_г = 0,748^.10^-5 м²/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе D_ж = 1,08^.10^-9 м²/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс.	Содержание спирта в газе у, % масс.
1	0,103
3	0,315
5	0,497
7	0,707
10	0,928

Расчет абсорбера провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Задание №41

Тема курсового проекта: Абсорбция паров спирта.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с ситчатыми тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания паров спирта по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве G_с = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер у_н = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера с_к = 1 г/м³. Абсорбент – вода с массовым содержанием спирта в выходящей из абсорбера воде х_к = 2,5 %, в поступающей воде х_н = 0. Давление в абсорбере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 ^оС. Плотность газов _г = 1,84 кг/м³. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 ^оС D_г = 0,748^.10^-5 м²/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе D_ж = 1,08^.10^-9 м²/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс.	Содержание спирта в газе у, % масс.
1	0,103
3	0,315
5	0,497
7	0,707
10	0,928

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №42

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с колпачковыми тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси V_с = 12 м³/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер с_н = 35^.10^-3 кг/м³; на выходе с_к = 2^.10^-3 кг/м³, начальное содержание углеводородов в масле х_н = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация _к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 ^оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2^. . Коэффициент массопередачи K_y = 0,16 кг/(м^2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа _г = 0, 45 кг/м³, мольная масса газа М_г = 10,5 кг/моль, мольный объем газа v_г = 21,6 см³/моль, мольная масса углеводородов М_к = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов v_к = 96 см³/моль, мольная масса масла М_ж = 170 кг/моль, плотность масла _ж = 1060 кг/м³, вязкость масла _ж = 16,5 мПа^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №43

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси V_с = 10,0 м³/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер с_н = 35^.10^-3 кг/м³; на выходе с_к = 2^.10^-3 кг/м³, начальное содержание углеводородов в масле х_н = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация _к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 ^оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2^. . Коэффициент массопередачи K_y = 0,16 кг/(м^2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа _г = 0, 45 кг/м³, мольная масса газа М_г = 10,5 кг/моль, мольный объем газа v_г = 21,6 см³/моль, мольная масса углеводородов М_к = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов v_к = 96 см³/моль, мольная масса масла М_ж = 170 кг/моль, плотность масла _ж = 1060 кг/м³, вязкость масла _ж = 16,5 мПа^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №44

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси V_с = 12,5 м³/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер с_н = 35^.10^-3 кг/м³; на выходе с_к = 2^.10^-3 кг/м³, начальное содержание углеводородов в масле х_н = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация _к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 ^оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2^. . Коэффициент массопередачи K_y = 0,16 кг/(м^2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа _г = 0, 45 кг/м³, мольная масса газа М_г = 10,5 кг/моль, мольный объем газа v_г = 21,6 см³/моль, мольная масса углеводородов М_к = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов v_к = 96 см³/моль, мольная масса масла М_ж = 170 кг/моль, плотность масла _ж = 1060 кг/м³, вязкость масла _ж = 16,5 мПа^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №45

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с ситчато-клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси V_с = 12,5 м³/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер с_н = 35^.10^-3 кг/м³; на выходе с_к = 2^.10^-3 кг/м³, начальное содержание углеводородов в масле х_н = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация _к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 ^оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2^. . Коэффициент массопередачи K_y = 0,16 кг/(м^2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа _г = 0, 45 кг/м³, мольная масса газа М_г = 10,5 кг/моль, мольный объем газа v_г = 21,6 см³/моль, мольная масса углеводородов М_к = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов v_к = 96 см³/моль, мольная масса масла М_ж = 170 кг/моль, плотность масла _ж = 1060 кг/м³, вязкость масла _ж = 16,5 мПа^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №46

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с жалюзийно-клапанными тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси V_с = 12,5 м³/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер с_н = 35^.10^-3 кг/м³; на выходе с_к = 2^.10^-3 кг/м³, начальное содержание углеводородов в масле х_н = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация _к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 ^оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2^. . Коэффициент массопередачи K_y = 0,16 кг/(м^2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа _г = 0, 45 кг/м³, мольная масса газа М_г = 10,5 кг/моль, мольный объем газа v_г = 21,6 см³/моль, мольная масса углеводородов М_к = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов v_к = 96 см³/моль, мольная масса масла М_ж = 170 кг/моль, плотность масла _ж = 1060 кг/м³, вязкость масла _ж = 16,5 мПа^.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №47

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси серы.

Сспроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для очистки воздуха от двуокиси серы SO₂

Исходные данные на проектирование:

Поглотитель – вода; количество очищаемой газовоздушной смеси G_c = 2 кг/с; абсолютное давление P = 9,8^.10⁴ Па; температура воды t = 20⁰С; начальное содержание двуокиси серы в воздухе v_н = 45 об.%; содержание SO₂ в воде на входе в абсорбер x_н = 0 и на выходе из него x_к = 5 масс.%; степень извлечения SO₂ из воздуха  = 90%.

Данные о равновесных концентрациях SO₂ в воде и газе следующие:

(кг SO2/кг воды)	0,005	0,01	0,02	0,03	0,04	0,05
(кг SO2/кг воздуха):	0,0623	0,134	0,292	0,481	0,695	0,966

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №48

Спроектировать скруббер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения паров ацетона из воздуха

Исходные данные на проектирование:

Паровоздушная смесь содержит v_н = 6%(об.) ацетона, чистого воздуха в этой смеси содержится V_в = 5600 м³/час; абсолютное давление P = 9,8^.10⁴ Па; в скруббере улавливается 98,5% ацетона. Поглотитель – вода, количество орошающей воды L = 10000 кг/час с содержанием ацетона х_н = 0, температура воды t = 20⁰С. Уравнение линии равновесия Y^* = 1,68^.X; коэффициент массопередачи K_y = 0,02 кмоль ацетона/[м^2.c(кмоль ацетона/кмоль воздуха)].