1. Основные условные обозначения

- удельная поверхность, ;

- коэффициент диффузии, ;

- диаметр, ;

- поверхность массопередачи, ;

- расход инертного газа, ;

- ускорение свободного падения, ;

- высота, ;

- коэффициент массопередачи;

- расход поглотителя, ;

- масса вещества, передаваемого через поверхность массопередачи в единицу времени, ;

- коэффициент распределения;

- давление, ;

- гидравлическое сопротивление, ;

- температура, ;

- плотность орошения, ;

- скорость газа, ;

- концентрация жидкости;

- концентрация газа;

- средняя движущая сила абсорбции по жидкой фазе, ;

- средняя движущая сила абсорбции по газовой фазе, ;

- коэффициент массоотдачи;

- свободный объем, ;

- коэффициент трения;

- динамическая вязкость, ;

- плотность, ;

- поверхностное натяжение, ;

- коэффициент местного сопротивления;

- коэффициент смачиваемости насадки;

- критерий Рейнольдса;

- диффузионный критерий Нуссельта;

- диффузионный критерий Прандтля;

- диффузионный критерий Пекле.

Индексы:

к – конечный параметр;

н – начальный параметр;

x – жидкая фаза;

y – газовая фаза;

ср – средняя величина;

0 – при нормальных условиях;

* - равновесный состав.

2. Расчет концентраций и расходов исходной и очищенной смесей, количества поглощаемого вещества a

Относительная мольная концентрация:

С исходной смесью поступает:

Расход инертного газа ( ):

Конечная концентрация в очищенной газовой смеси:

Массовые расходы газа:

Растворимость в N-метилпирролидоне-2 при - [3], 1986, стр. 302.

	0,1013	0,2027	0,4053	0,6080	0,8106	1,013	2,027
	3,57	7,5	15,0	22,7	31,0	40,7	104,0

[6]

	0,01553	0,03263	0,06525	0,09875	0,1349	0,1770	0,4524
	0,0260	0,0534	0,1127	0,1792	0,2541	0,3391	1,0273

Строим линию равновесия :

3. Расчет концентраций вещества A в жидкости и расхода абсорбента

Допущение: десорбцию считаем равновесной, пренебрегая тем, что в абсорбенте может быть растворен .

Давление и температура в десорбере соответственно:

[6]

Реальный расход N-метилпирролидона-2 в 1,3 раза больше теоретического – коэффициент избытка поглотителя :

4. Массовые расходы жидкости (для расчета предельной скорости газа )

5. Расчет средней движущей силы массопередачи

Т.к. выполняется соотношение , находим как среднее логарифмическое:

Расчет значения коэффициента распределения (тангенс угла наклона линии равновесия):

6. Расчет предельной и рабочей скоростей газа, диаметра абсорбера и рабочей плотности орошения (фиктивной скорости жидкости)

Фиктивная скорость газа в точке захлебывания (инверсии):

; [4], ф-ла 6.36, стр. 292; где

- фиктивная скорость газа в точке захлебывания (инверсии) при , ;

- удельная поверхность насадки, ;

- ускорение свободного падения, ;

- свободный объем насадки, ;

- плотности газа и жидкости соответственно, ;

- динамический коэффициент вязкости жидкости, ;

- массовые расходы жидкости и газа соответственно, ;

- для насадки из колец или спиралей /2/.

[6]

[6]

В рабочих условиях:

Наверху колонны (пренебрегая содержанием на выходе):

Параметры насадки – керамические кольца Рашига размером :

[1], табл. 5.1, стр. 196.

Считаем для низа колонны (т.е. для худших условий):

Рабочая (фиктивная) скорость газа для абсорбера, работающего в пленочном режиме, составляет от скорости захлебывания:

Потребное поперечное сечение колонны:

Потребный диаметр:

Выбираем /1/ стандартный диаметр обечайки абсорбера

при средней плотности газа:

Доля средней скорости от скорости захлебывания (инверсии):

- пленочный режим ( ).

Объемная плотность орошения (фиктивная скорость жидкости):