6. Аппараты сорбционной очистки газов

Задание 6.1. Найти предельную концентрацию аммиачной воды, которая может быть получена при пропускании газа, содержащего NH₃ в количестве А,% (отбъёмн.), через насадку, орошаемую водой. Давление в скруббере . Растворимость аммиака в воде в данных условиях характеризуется законом Генри: р = Вх , где х — мольная доля аммиака в растворе. Необходимые для расчёта исход­ные данные принять из табл.

Задание 6.2. Определить среднюю движущую силу в скруббере при поглощении чистой водой 1 т/ч сернистого газа, отхо­дящего от обжигательных печей, содержащих А,% (объёмных) SO₂, остальное азот. Количество орошающей воды взять на 20% больше минимально необходимого. Полнота улавливания SO₂ составляет . Поглощение ведется при атмосферном давлении (101,3 кПа); температура воды 20°С; растворимость SO₂ в воде при 20 °С приве­дена ниже: Концентрация SO₂ в

воде, %.......................................1 0,7 0,5 0,3 0,2 0,15 0,1 0,05 0,02;

Парциальное давление

SO₂ над раствором, кПа……. 7,86 5,2 3,5 1,88 1,17 0,77 0,4 0,16 0,07 Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.8.2. (вариант задает преподаватель

Задание 6.3. Определить расход воды, необходимой для орошения скруббера при поглощении V (кг/ч) SO₂ из воздуха, если известно, что воды подается на 65 % больше минимально необходи­мого количества. Концентрация SO₂ во входящем воздухе А, %. Уравнение равновесной,, линии при поглощении SO₂ водой: у* = 24,3х где х — концентрация SO₂ в растворе в киломолях на 1 кмоль воды. Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.

Задание 6.4. Воздух, с примесью аммиака пропускается че­рез орошаемый водой скруббер, заполненный насадкой. Температура абсорбции Т, °С, Абсолютное .давление р_абс, кПа. Среднее содержа­ние аммиака, в газовой смеси A, %.Массовая скорость газа, отнесенная к полному сечению скруббера 1,2 кг/м²с). Определить диаметр, высоту и гидравлическое сопротивление скруббера, массу насадки. Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.

Задание 6.5. Определить коэффициент массопередачи в орошаемом водой скруббере, в котором при установившемся равно­весии коэффициенты массобтдачи: . Уравнение линии равновесия в мольных долях: у = 102х. Абсолютное давление в скруббере р_абс Необходимые для расчета исходные данные принять из. табл.

Задание 6.6. Определить гидравлическое,,,сопротивление, диаметр и высоту насадочного скруббера, предназначенного для по­глощения углекислого газа водой. В скруббер загружено 15 т насад­ки. На скруббер подается L (м³/ч) чистой воды. Начальное содержа­ние двуокиси углерода в газе А, % (объемн.). Конечное содержание СО₂ на выходе из скруббера 0,2 %.(объемн.). Давление в скруббере р_абс =1,65 МПа. Температура процесса Т, °С. Необходимые для рас­чета исходные данные принять из табл.

Задание 6.7. Абсорбер для улавливания паров бензола из парогазовой смеси орошается поглотительным маслом с мольной массой 260 кг/моль. Среднее давление в абсорбере р_а6с,кПа, темпера­тура. Т, °С. Расход парогазовой смеси V, м³/ч. Концентрация бензола в газовой смеси на входе в абсорбер 2 % (объемн.), .извлекается бен­зола (С₆Н₆) , %. Содержание бензола в поглотительном масле в 1,5 раза больше теоретически минимального. Растворимость бензола в масле подчиняется закону Рауля; р* = Р_нх = уР, где р*- парци­альное давление компонента в газовой смеси над жидкостью в усло­виях равновесия, Р_н- давление насыщенного парачистого компо­нента; Р = f(t), т. ё, зависит от температуры; х — мольная доля ком­понента в жидкости; : у* -мольная доля компонента в парогазовой фазе, равновесной с жидкостью. Равновесную зависимость считать прямолинейной: у*=f(x). Определить: 1) расход поглотительного масла в кг/ч; 2)концентрацию бензола в поглатителном масле, вы­ ходящем из Абсорбера; 3) диаметр и высоту насадочного абсорбера при скорости газа в нем (фиктивной) 0,5 м/с. Необходимые для рас­чета исходные данные принять из табл.

Задание 6.8. Определить расход воды в насадочном абсор­бере диаметром, 1 м, в котором диоксид серы поглощается водой из воздуха. Начальное содержание SO₂ в поступающей смеси А, % (объ­емн.). Степень поглощения , %. Коэффициент массопередачи в аб­сорбере К_у = 0,005 кг SO₂ (м²с). Коэффициент смоченности насадки равен 1. Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.

Задание 6.9. абсорбере под атмосферным давлением при температуре 20 °С поглощается из парогазовой смеси 300 кг/ч бен­зола (С_бН_б). Начальное содержание бензола в парогазовой смеси А, % (объемн.). Степень извлечения бензола , %. Жидкий поглотитель, поступающий в абсорбер после регенерации, содержит 0,0015 кмоль бензола/кмоль поглотителя. Фиктивная скорость газа в абсорбере 0,9 м/с. Уравнение линии равновесия: у* = 0,2х:, где у* и х выражены соответственно в кмоль бензола/кмоль инертного газа, кмоль бензола/кмоль поглотителя. Коэффициент избытка поглотите­ля равен 1,4. Определить диаметр абсорбера и содержание бензола в поглотителе, выходящем из абсорбера. Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.

Задание 6.10. Определить количество загружаемого адсор­бента, необходимую толщину его слоя, диаметр адсорбера и продол­жительность периода поглощения водяного пара из воздуха. Другие недостающие данные принять из табл.

Задание 6.11. В адсорбере периодического действия проис­ходит нейтрализация паров бензина. Определить действительный расход адсорбента, диаметр адсорбера, если минимальный расход должен быть увеличен в 1,2 раза, а высота слоя адсорбента составля­ет Н=0,8 м. Необходимые для расчета исходные данные принять из табл.

3адание 6.12. В вертикальный адсорбер диаметром 3 м по­ступает V(м³/ч) парогазовой смеси, содержащей С_о,(кг/м³) паров ди­этилового эфира. Концентрация диэтилового эфира в отходящем газе С₁= 0,0004 кг/м³; высота слоя активного угля в адсорбере Н= 1,5 м; насыпная плотность р_абс, м³/кг; продолжительность одного периода поглощения 4 ч 25 мин. Определить количество теплоты, выделяю­щейся в адсорбере. Необходимые для расчета исходные данные при­нять из табл.