1.3.6. Гидравлическое сопротивление тарелок абсорбера
Гидравлическое сопротивление тарелок абсорбера определяется по формуле:
.
(1.55)
Полное гидравлическое сопротивление одной тарелки АР складывается из трех слагаемых:
(1.56)
Гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) тарелки:
(1.57)
Значения коэффициентов сопротивления о сухих тарелок различных конструкций приведены ниже [3, 5]:
Тарелка
Колпачковая 4,0–5,0
Клапанная 3,6
Ситчатая 1,1–2,0
Провальная с щелевидными отверстиями 1,4–1,5
Принимая
,
получим:
Гидравлическое сопротивление газожидкостного слоя (пены) на тарелке
(1.58)
Гидравлическое сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения [3]:
(1.59)
Тогда полное гидравлическое сопротивление
Гидравлическое сопротивление всех тарелок абсорбера
1.4. Сравнение данных расчета насадочного и тарельчатого абсорберов
Результаты расчетов насадочного и тарельчатого абсорберов приведены ниже:
Параметр Насадочный Тарельчатый
абсорбер абсорбер
Диаметр, м 3,8 2,6
Высота, м 43,9 37,5
Объем, м3 1991 199
Число абсорберов, шт. 4 1
Скорость газа, м/с 1,15 2,47
Гидравлическое сопротивление
контактных элементов, Па 1148 23040
Сравнение этих данных и их анализ показывают, что применение тарельчатого абсорбера позволяет существенно сократить размеры колонн, однако при этом значительно возрастают энергетические затраты на преодоление газовым потоком сопротивления абсорбера. Окончательное решение о применении того или иного типа аппаратов может дать лишь полный сравнительный технико-экономический расчет.
Учет влияния на процесс массопередачи таких явлений, как брызгоунос в тарельчатых колоннах, перемешивание и бавдасирование потоков, показан на примере расчета процесса ректификации (см. гл. 2).
На рисунке 1.6 дана схема расчета насадочных и тарельчатых аппаратов для проведения процесса физической абсорбции, не осложненной химической реакцией, протекающими одновременно тепловыми процессами (неизотермическая абсорбция), процессами, связанными с промежуточным отбором или рециркуляцией жидкости, существенно отражающимися на структуре потоков.
Рис. 1.6. Схема расчета абсорбционных аппаратов
Примеры расчетов осложненных процессов абсорбции приведены в монографии [3].
Список используемой литературы
1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. – М.: Химия, 1973. – 750 с.
Справочник коксохимика. – М.: Металлургия, 1966. – 391 с.
Рамм В.М. Абсорбция газов / В.М. Рамм. – М.: Химия, 1976. – 655 с.
Коробчанский И.Е. Расчет аппаратурыдля улавливания химических продуктов коксования / И.Е. Коробчанский, М.Д. Кузнецов. – М.: Металлургия, 1972. – 295 с.
Александров И.А. Ректификационные и абсорбционныеаппараты / И.А. Александров. – М.: Химия, 1978. – 277 с.
6. Лащинский А.А. Основыконструирования и рсчета химической аппаратуры / А.А. Лащинский, А.Р. Толчинский. – Л.: Машиностроение, 1970. – 752 с.
Стабников В.Н. Расчет и конструирование контактныхустройств ректификационных и абсарбционных аппаратов / В.Н. Стабников. – Киев: Техника, 1970. – 208 с.
Павлов К.Ф. Примеры изадачи по курсу процессов и аппаратов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. – Л.: Химия, 1976. – 552 с.
Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей / С. Бретшнайдер. – М. –Л.: Химия, 1970. – 535 с.
10. Хоблер Т. Массопередача и абсорбция / Т. Хоблер. – Л.: Химия,1964. –479 с.
11. Дытнерский Ю.М. Баромембранные процессы / Ю.М. Дытнерский // Химическое и нефтяное машиностроение. – 1964. – №3. – 13 с.
12. Колонные аппараты. Каталог. – М.:ЦИНТИМНЕФТЕМАШ, 1978. – 31 с.
Касаткин А.Г. Тепло-и массоперенос / А.Г. Касаткин, Ю.И. Дытнерский, Н.В. Кочергин.– Минск: Наука и техника, 1966. – Т.4. – 42 с.
Гидромеханические процессы: учебное пособие / под ред. Т.И. Николаева. – Улан-Удэ: Изд-во ВСГТУ, 2003.