5.2 Определение плотности орошения насадки

Для эффективной работы насадки необходимо, чтобы коэффициент смачиваемости насадки был близок к единице:

(23)

где ψ – коэффициент смачиваемости насадки;

β – коэффициент, зависящий от типа насадки, для колец Рашига – 1,2;

U – плотность орошения, м³/м²∙ч.

Плотность орошения рассчитывается по формуле:

(24)

где G_та – массовый расход тощего абсорбента, кг/ч;

D – диаметр абсорбера, м;

ρ_х – плотность абсорбента при средней температуре в абсорбере, кг/м³.

м³/м²∙ч.

Коэффициент смачивания насадки равен единице, значит насадка работает эффективно.

5.3 Определение высоты абсорбера

Высота слоя насадки рассчитывается по формуле:

Н_нас = n ∙ h_этт, (25)

где Н_нас – высота слоя насадки, м;

n – число теоретических тарелок;

h_этт – высота слоя насадки, соответствующей одной теоретической тарелке, м.

Высоту, эквивалентную одной теоретической тарелке, рассчитывают по формуле:

(26)

где ρ_у – плотность газа при средней температуре в абсорбере, кг/м³;

W_раб – рабочая скорость газа, м/с;

d_нас – диаметр насадки, равный 0,035 м;

μ_х – вязкость абсорбента при средней температуре в абсорбере, Сп.

м.

Н_нас = 12 ∙ 0,8124 = 9,7491 м.

Полученную высоту слоя насадки округляем до 10 метров.

Расстояние между днищем абсорбера и насадкой определяется необходимостью равномерного разделения газа по поперечному сечению колонны. Расстояние от верха насадки до крышки абсорбера зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства (в котором устанавливают каплеотбойные устройства для предотвращения брызгоуноса).

h_в = 0,6 ∙ D = 0,6 ∙ 2,6 = 1,56 м,

h_н = 0,8 ∙ D = 0,8 ∙ 2,6 = 2,08 м.

Высота опоры принимается равной 1 м, расстояние между секциями – 0,4 м. Секций будет две штуки по 5 м.

Тогда общая высота абсорбера составит:

Н_аб = Н_нас + h_в + h_н + h_оп= 10 + 0,4 + 1,56 + 2,08 + 1= 15,08 м.

Заключение

1) Составлен материальный баланс процесса абсорбции.

2) Рассчитаны технологические параметры процесса (температура, давление).

3) Составлен тепловой баланс процесса.

4) Рассчитан диаметр аппарата (2,6 м).

5) Рассчитана высота аппарата (15,08 м).

6) Выполнен эскиз абсорбционной установки.

Список использованных источников

1. Павлов К. Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов хи-мической технологии / Под ред. Чл.-корр. АН СССР П. Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 576 с.

2. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей / Н. Б. Варгфтик, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука 1972. – 722 с.

3. Рид, Р. Свойства газов и жидкостей / Р. Рид, Дж. Праусниц, Т. Шервуд. – Л.: Химия,1982. – 592 с.

4. Борисов Г. С. Основные процессы и аппараты химической техноло-гии. Пособие по проектированию. / Г. С. Борисов, В. П. Брыков, Ю. И. Дыт-нерский и др. Под ред. Ю. И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и доп. М.: Химия 1991. – 496 с.