13

Міністерство освіти і науки України

Хіміко – технологічний технікум

Дніпродзержинського Державного технічного університету

Методичні вказівки

до розрахункової частини курсового проекту з предмету “Процесі і апараті хімічних виробництв”

з теми

Розрахунок колони абсорбційної до установки безперервної дії

2005

Вихідні дані

Продуктивність установки , кг/год m_τ = 3600

Об’ємна частка амоніаку в газової фазі, %

- на вході y_н = 8,0

- на виході y_к = 0,25

Масова частка амоніаку в рідкої фазі, %:

- на вході = 0

- на виході = 4,0

Температура газу на вході = 20^оС

Температура поглинача на вході = 15^оС

Тиск у апараті р = 0,1 МПа

3. РОЗРАХУНКИ

3.1 Матеріальний розрахунок установки.

Відносна масова частка амоніаку в газової фазі визначається з формули:

[3, с.272]

де - молярні маси амоніаку і повітря відповідно, кг/кмоль;

y – об’ємна частка амоніаку в газової фазі.

На вході у апарат кг/кг

На виході з апарату кг/кг

Відносна масова частка амоніаку в рідкої фазі визначається з формули:

[3, с.272]

де - масова частка амоніаку в рідкої фазі

На вході у апарат кг/кг

На виході з апарату кг/кг

З рівняння матеріального балансу

[3, с.272]

де – масові витрати амоніаку, що поглинається, кг/с;

G – масові витрати інертного газу, кг/с;

L – масові витрати поглинача, кг/с.

Визначаємо витрати інертного газу

де - масова частка амоніаку в газової фазі.

[3, с.272]

кг/с

кг/с

Витрати поглинача складають:

кг/с

Питомі витрати поглинача:

кг/с

2. Технологічний розрахунок апарату

3.2.1 Вибір конструкції, влаштування та принцип дії апарату,

який проектується

При абсорбції процес масопередачі протикає на поверхні зіткнення фаз. По способу створення цієї поверхні розглядають: поверхові (плівкові, насадочні), барботажні, розпилюючи, механічні абсорбери.

Найбільш розповсюдженім типом є насадочні абсорбери. Апарати

цієї конструкції відрізняються:

• простим влаштуванням;

• можливістю працювати з корозійними середовищами;

• відносно низьким гідравлічним опором.

У проекті приймаємо насадочний абсорбер. Насадочний абсорбер уявляє собою вертикальній циліндричний апарат безперервної дії, який складається з циліндричної обичайки, що з’єднана зверху кришкою, а знизу з днищем. З’єднання з кришкою здійснюється за допомогою фланців, з’єднання з днищем за допомогою зварювання. Усередині апарату розташовані ґрати, на котрі укладається насадка. Насадка уявляє собою тверді тіла різної форми. Широке використання у якості насадки отримали керамічні кільця Рашига. Рідина стікає по назадні з гори у вигляді тонкої плівки. В наслідок “пристінного” ефекту, коли рідина при великої висоти насадки стікає до периферії, тобто до стінок апарату, насадка змочується на повністю. Для збільшення змочування насадки її розділяють на шари. Перед кожним шаром встановлюють пристрій для рівномірного розподілу рідини по шару насадки, ще може бути жолоба, дірчасті трубы та інші прилади.

Газ поступає у колону знизу і рухається до гори, протитоком відносно до рідини.

Для огляду і ремонту в апараті є люки. Передбачені штуцера для подання та виведення реагентів, а також для приладів КВП і А.