1.2 Технологическая схема установки
Схема абсорбционной установки приведена на рис. 2. Газ на абсорбцию подается газодувкой 1 в нижнюю часть колонны, где равномерно распределяется перед поступлением на контактный элемент (насадку или тарелки). Абсорбент из промежуточной емкости 9 насосом 10 подается в верхнюю часть колонны и равномерно распределяется по поперечному сечению абсорбера с помощью оросителя 4. В колонне осуществляется противоточное взаимодействие газа и жидкости. Очищенный газ, пройдя брызгооотбойник 3, выходит из колонны. Абсорбент стекает через гидрозатвор в промежуточную емкость 13, откуда насосом 12 направляется на регенерацию в десорбер 7, после предварительного подогрева в теплообменнике-рекуператоре 11. Исчерпывание поглощенного компонента из абсорбента производится в кубе 8, обогреваемом, как правило, насыщенным водяным паром. Перед подачей на орошение колонны абсорбент, пройдя теплообменник-рекуператор 11, дополнительно охлаждается в холодильнике 5.
Рис. 2. Схема абсорбционной установки:
1 - вентилятор (газодувка); 2 - абсорбер; 3 - брызгоотбойник; 4,6 - оросители; 5 - холодильник; 7 - десорбер; 8 - куб десорбера; 9,13 - емкость для абсорбента; 10,12 - насосы; 11 – теплообменник- рекуператор
2. Технологический расчет
Целью расчетов абсорберов является определение расхода поглотителя, температуры процесса и количества отводимой теплоты, выбор скорости подачи газа и поглотителя, подбор типа тарелок, размеров аппарата.
При проектировании абсорбционных установок, из которых газ отводится в атмосферу, необходимо учитывать вопросы охраны окружающей среды. Концентрация поглощаемого компонента в газовой фазе на выходе из абсорбера не должна превышать предельно-допустимой. Если это не достигается в одном аппарате, необходимо устанавливать дополнительные аппараты.
2.1. Общие указания по расчету абсорберов насадочного
и тарельчатого типов
Для расчета абсорберов задаются: расход газа, его состав, начальная концентрация извлекаемого компонента в газовой фазе. Кроме того, должна быть известна конечная концентрация извлекаемого компонента в газе или степень извлечения.
Указывается вид абсорбента и его начальная концентрация. Часто задается коэффициент избытка абсорбента ε, который обычно принимается в пределах от 1,1 до 1,3 (т.е. расход поглотителя на 10–30 % больше минимального).
Основными определяемыми величинами являются: расход абсорбента, диаметр абсорбера и его высота, гидравлическое сопротивление абсорбера.
Предлагаемый порядок расчета не является единственным, поэтому не должен стеснять студента в выборе методики расчета. Главное, чтобы методика была достаточно обоснована.
Ниже приведены примеры расчета абсорбционных установок с двумя типами колонн:
1) насадочная;
2) тарельчатая (с капсульными колпачками и с ситчатыми тарелками).
Для удобства пользования методическим пособием обозначения величин, большинство ссылок на расчетные формулы, справочные данные приводятся в соответствии со взятыми за основу методическими указаниями [1].