4.8. Расчёт высоты единиц переноса в жидкой фазе

Высота единиц переноса в жидкой фазе h_х, м, рассчитывается по уравнению [2]:

(42)

где: -приведенная толщина жидкой пленки м. находится по формуле (43);

-критерий Рейнольдса для воды, рассчитывается по формуле (44);

-критерий Прандтля для воды, рассчитывается по формуле (45);

Приведенная толщина жидкой пленки , м., находится по следующей формуле [2]:

(43)

где: ρ_Ж- плотность абсорбента при t=25°С, кг/м³; ρ_Ж=997,07 кг/м³ [1];

μ_Ж- вязкость абсорбента при t=25°С, мПа·с; μ_Ж=0,8999 мПа·с [1];

g- ускорение свободного падения, м/с²; g= 9,8 м/с² [1];

Критерий Рейнольдса для воды Re_Ж, рассчитывается по формуле [2]:

(44)

где: - средний расход абсорбента кгН₂О/с, находится по формуле (21);

S - площадь поперечного сечения абсорбера м², находится по формуле (33);

α-удельная поверхность насадки, м²/м³; α=90 м²/м³ [3];

ᴪ- коэффициент смачиваемости насадки, [2];

μ_Ж- вязкость абсорбента при t=25°С, мПа·с; μ_Ж=0,8999 мПа·с [1];

Критерий Прандтля для воды , рассчитывается по формуле [2]:

(45)

где: μ_Ж- вязкость абсорбента при t=25°С, мПа·с; μ_Ж=0,8999 мПа·с [1];

ρ_Ж- плотность абсорбента при t=25°С, кг/м³; ρ_Ж=997,07 кг/м³ [1];

-коэффициент диффузии диоксида серы в воде м²/с, = м²/с [2]

4.9. Расчёт высоты единицы переноса и высоты насадки

Высота единицы переноса рассчитывается по следующей формуле [2]:

(46)

где: h_y - высота единицы переноса для газовой фазы, м, рассчитывается по формуле (36);

m - среднее значение константы фазового равновесия, находится по формуле (47);

- удельный расход абсорбента, находится по формуле (48);

h_х - высота единиц переноса в жидкой фазе, м, рассчитывается по формуле (42);

Значение константы фазового равновесия m, определяется по формуле [2]:

(47)

где: Y_i*-равновесная мольная концентрация кмоль SO₂/кмоль возд (Таблица 2);

Х_i - относительная мольная концентрация кмоль SO₂/кмоль H₂O(Таблица 2);

m₁=0-0,048/0-0,0013=36,923

m₂=0,048-0,037/0,0013-0,001=36,667

m₃=0,037-0,018/0,001-0,0005=38

m₄=0,018-0,0036/0,0005-0,0001=36

m=(36,923+36,667+38+36)/4=37,197

Удельный расход абсорбента , находится по формуле [2]:

(48)

где: - средний расход абсорбента кгН₂О/с, находится по формуле (21);

- средний расход газа кг/с, вычисляется по формуле (22);

Для расчёта высоты насадки , м, используем следующая формула [2]:

(49)

где: n_oy - число единиц переноса определяется по формуле (25);

h_OY - высота единицы переноса рассчитывается по формуле(45);

4.10. Расчёт гидравлического сопротивления насадки

Гидравлическое сопротивление насадки ΔР, Па, находим по формуле [2]:

(50)

Где: U - плотность орошения, м³/м² ч, вычисляется по формуле(32);

b - коэффициент для колец Рашига в навал 50 мм., b=0,047 [6];

- гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой жидкостью) насадки, Па, находим по формуле(51);

Гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой жидкостью) насадки, ,Па, находим по формуле [2];

(51)

Где: -коэффициент сопротивления насадки , находится по формуле(52);

- скорость газа в свободном сечении насадки, м/с, находится по формуле(53);

- эквивалентный диаметр насадки, м., находится по формуле (37);

Коэффициент сопротивления насадки λ, для беспорядочно насыпных кольцевых насадок при > 40 ( >40) находится по формуле[2]:

(52)

где: - критерий Рейнольдса для газа, находится по формуле (38);

Скорость газа в свободном сечении насадки ω_Д, м/с, находится по формуле[2]:

(53)

где: ω_ф - фиктивная скорость газа в абсорбере, м/с вычисляется по формуле (31);

ε- свободный объем насадки, м³/м³; ε=0,785 м³/м³ [3];