|
|
|
|
|
|
|
|
Значения коэффициентов в уравнении (3.72) |
Таблица 3.4. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Система |
|
A |
m |
n |
|
c |
||||||
|
Газ – жидкость при |
8,4 |
0,405 |
0,225 |
|
0,045 |
|
||||||||||
L |
1,8 |
|
ρ |
|
|
μ |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ρ |
|
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Газ – жидкость при |
|
10 |
0,945 |
0,525 |
|
0,105 |
|
||||||||||
L |
1,8 |
|
ρ |
|
|
μ |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ρ |
|
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пар – жидкость при |
0,352 |
0,342 |
0,190 |
|
0,038 |
|
|||||||||||
L |
1,8 |
|
ρ |
|
|
μ |
|
0,2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
y |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
ρ |
|
|
μ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
G |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Коэффициент сопротивления насадки λ является функцией критерия Rey для газового (парового) потока:
Re y = |
wp dэкв ρy |
= |
4wф ρy |
|
|
(3.76) |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
μy |
|
|
μy a |
|
|
|
|
|||
и λ можно определить по следующим уравнениям: |
|
|||||||||||
при Re y < 80 |
λ = |
|
400 |
|
|
; |
|
(3.77) |
||||
0,85 |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
Re y |
|
|
|
|
|||
при 80 < Re y < 400 |
|
|
λ = |
|
|
70 |
; |
(3.78) |
||||
|
|
|
|
0,45 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Re y |
|
|
|||
при Re y > 400 |
λ = |
16,5 |
. |
|
|
|
(3.79) |
|||||
0,2 |
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
Re y |
|
|
|
|
||||
Гидравлическое сопротивление в режиме эмульгирования выше точки инверсии
Pэ = Pи + ρэ. g. H ;
|
L |
0,325 |
ρy 0,18 |
|
μ |
|
0,0362 |
|
|||
ρэ = ρy + 0,43(ρx − ρy |
) |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
, |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
G |
|
ρx |
|
μy |
|
|||||
(3.80)
(3.81)
где рэ - плотность газожидкостной или парожидкостной эмульсии. Высота переливной трубы в насадочной колонне, обеспечивающая
работу в режиме эмульгирования, будет равняться
hп = |
P |
+ ρ |
'э |
. g. H |
, |
(3.82) |
и |
|
|
||||
|
ρx. g |
|||||
|
|
|
|
|||
где Н - общая высота жидкости в колонне.
66
Сопротивление орошаемой нерегулярной насадки общего назначения на 1 м высоты слоя можно рассчитать по уравнению
P1 = K3. ρг. w2. H .10K4.L. 3600 . (3.83)
Коэффициенты K3 и K4 подбирают по табл. 3.3.
Общее гидравлическое сопротивление слоя насадки вычисляют по
формуле |
|
|
Pнас = |
P1. H , |
(3.84) |
давление в нижней части колонны. |
|
|
Pн = Pв + |
Pнас , |
(3.85) |
где Рв - давление в верхней части колонны.
Пример 3.1. Рассчитать насадочный абсорбер для поглощения аммиака водой из аммиачно-воздушной смеси с начальным содержанием NН3 5 об. %. Конечное содержание NН3 в газе 0,29 об. %. Количество поступающего газа (при нормальных условиях) составляет 2,778 м3/с. Содержание аммиака в поступающей на абсорбцию воде - 0,16 мас. %. Колонна работает под атмосферным давлением. Абсорбция изотермическая, средняя температура потоков t = 20 °С.
Количество инертного газа (воздуха), поступающего в абсорбер:
GV |
=Vсм (1 − y) = 2,778(1 −0,05) = 2,64 м3/с, |
|||||||||||||||||
или |
G = GV ρy = 2,64 1,29 = 3,4 кг/с. |
|||||||||||||||||
Относительные массовые составы газовой фазы на входе (нижняя |
||||||||||||||||||
часть колонны) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yН = |
y |
|
|
M HN3 |
= |
|
|
0,05 |
|
17 |
= 0,0309 кг/кг, |
|||||||
1− y |
M возд |
1 |
−0,05 |
29 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
на выходе (верхняя часть колонны) - |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
уВ = |
|
|
0,0029 |
|
17 |
|
= 0,0017 кг/кг. |
|||||||||
|
|
1 |
−0,0029 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
29 |
|
|
|
||||||||||
Количество поглощенного аммиака в единицу времени
M = G( y Н − y В ) = 3,4(0,0309 − 0,0017) = 0,1 кг/с.
Концентрация аммиака в воде, поступающей на абсорбцию, в относительных массовых концентрациях
xВ = 1−0,00160,0016 = 0,0016 кг/кг.
Расход абсорбента рассчитаем через Lmin и коэффициент избытка σ:
L = Lminσ .
Для определения Lmin воспользуемся равновесными данными, приведенными в табл. 3.5 и на рис. 3.31. Для расчета данных в условиях равно-
67