8. Высота абсорбера

Поверхность массообмена абсорбера определим по уравнению

массопередачи:

F= (3.21)

Подставив численные данные, получим:

F= = 180 м². (3.22)

Высоту насадки определим по формуле:

Hн= (3.23)

где ψ_а — доля активной поверхности насадки.

Минимальную плотность орошения определим по формуле:

Umin=a*gэф=110*0.022*10^-3= 0,0024 м/с,

где gэф = 0,022-10'³ м²/с - эффективна линейная плотность орошения [4]. Условие U > Umin выполняется.

Долю активной поверхности насадки определим по формуле:

Ψ= (3.24)

𝛙= =0,8

Подставив численные значения в формулу (3.23), получим:

Hн= =0,6 м

Принимаю с запасом высоту насадки Нн=1 м

Высоту кубовой части аппарата примем согласно [7] равной Н_к= 1м высоту сепарационного пространства Н_с = 2,5 м и высоту опоры Н₀ = 2м [8].

Тогда общая высота абсорбера составит:

Н = Н_п + Н_к+Н_с+Н₀= 1 + 1 + 2,5 + 2 = 6,5 м.

3.9 Гидравлическое сопротивление

Гидравлическое сопротивление сухой насадки определяем по формуле

ΔP сух=с*Hн*ρг*ω² (3.25)

где с = 54 – коэфициент зависящий от типа насадки , ее размеров [3, с. 343].

подставив численные значения, получим:

Рсух = 54 • 1 • 18,56 • 0,06² = 3,6 Па.

Определим значение комплекса

(3,26)

Подставив численные значения, получим:

Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки определим по формуле:

P= Pсух(1+(с+1,39) (3,27)

Где с=exp*( -1,72)=4,67

Подставив численные значения получим:

P= 3,6*(1+(4,67+1,39) =1,5 МПа

3.10 Расчет штуцеров

Диаметр штуцеров определим по формуле

dш=

где G(L) - расход газа или жидкости, кг/с; р - плотность жидкости или пара, кг/м³; w - скорость жидкости или газа в штуцере, м/с.

Величину скоростей сред в штуцерах примем по рекомендациям [6, табл. 1.1]. Результаты расчета сведены в таблицу.

Таблица 3.1-Таблица штуцеров

Назначение штуцера	Расход кг/с	Плотность кг/м3	Скорость м/с	Кол- во	Диаметр, м
					расчетный	принятый
Вход и выход поглотителя	280	996	2.5	1	0.37	0.38
Вход и выход газа	3,26	18,56	5	1	0,21	0,25

3. Подбор вспомогательного оборудования

4.1Цель раздела

Целью раздела является подбор расширителя поз. 5 и холодильника газовой смеси поз.2 (см. рис. 1.1).

4.2Расширитель

Номинальный объем расширителя определим по формуле:

V=L*τ/(ρ*φ) (4.1)

где τ - время пребывания продукта в емкости, ч; ρ - плотность поглотителя, кг/м³; φ= 0,5 - коэффициент заполнения,

Принимая, время пребывания продукта в емкости равным 0,05 ч и используя данные п. 3, получим:

V = =101м .

4.3 Подбор холодильника для газовой смеси.

Необходимо выбрать и рассчитать теплообменник для охлаждения газовой смеси расходом 12000 с начальной температурой 80 С до температуры абсорбции 30 С. В качестве теплоносителя для охлаждения используем воду, поступающую при температуре 15 °С и нагревающуюся до 30 С.

Разность температур:

Δt_б = 80 - 30 = 50 C;

Δt_м = 30 - 15 = 15 С.

Δt_ср = (50+15)/2 = 32,5 С.

Тепловая нагрузка или количество тепла, передаваемого в аппарате от газовой смеси к охлаждающей воде Q₁ , Вт:

,

где G₁ – расход газовой смеси , ;

с₁ ‑ средняя теплоемкость поглотителя при t_ср1=32,5 C, с₁ = 4100 /3/;

t_н1 ‑ начальная температура теплоносителя, C; t_к1 ‑ конечная температура теплоносителя, С;

Q = 3,26·4100(80 - 30) = 668300Вт.

Примем K_ор = 30 Вт/м²К, тогда ориентировочная поверхность теплообмена:

F_ор = 668300/(30·30) = 740 м².

Согласно(6 табл.4.12) принимаем двух ходовой теплообменный аппарат по ГОСТ 15122-79 F=740 , D=1200, L=9м, dтр=25*2, число трубок 1048.

выводы

В курсовом проекте в соответствие с заданием приведены следующие разделы:

-технологическая схема абсорбционно-десорбционной установки;

-описание конструкции абсорбера и выбор конструктивного материала;

-технологический расчет абсорбера;

-подбор вспомогательного оборудования.

Таким образом, в проекте всесторонне рассмотрены вопросы расчета, и проектирования абсорбера для поглощения паров брома из воздушной смеси водой под давлением.