Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

ГОУ ВПО «Сибирский государственный технологический университет»

Факультет химических технологий

Кафедра промышленной экологии процессов и аппаратов химических производств

Проект абсорбционной установки

Пояснительная записка

(ПЭПАХП.000000091.ПЗ)

Руководитель

_____________Ушанова В. М.

__________________________

(оценка) (дата)

Разработал

Студент гр. 64-3

______________Калинин А.И.

Красноярск 2014

Задание

Спроектировать абсорбционную установку для улавливания аммиака из смеси с воздухом.

Исходные данные

1. Количество воздуха проходящего через аппарат

;

2. Начальная концентрация аммиака (об.) в воздухе;

3. Конечная концентрация аммиака (об.) в воздухе;

4. Начальная концентрация аммиака (об.) в воде;

5. Удельный расход поглотителя ;

6. Начальная температура газа ;

7. Температура газа перед абсорбером ;

8. Начальная температура воды ;

9. Кольца Рашига размером ;

10. Давление в абсорбере ;

		0,01	0,02	0.03	0,04	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
		0,0047	0,0096	0,0144	0,0199	0,0256	0,0691	0,103	0,164	0,25

Объем задания

1. Расчет абсорбера;

2. Расчет вентилятора;

3. Расчет теплообменника;

4. Расчет трубопровода;

5. Схема процесса;

6. Чертеж абсорбера;

Реферат

В данной курсовой работе рассчитано и подобрано по каталогам основное (абсорбер) и вспомогательное (теплообменник, вентилятор) оборудование для насадочной абсорбционной установки. Выполнено два чертежа в формате А1 технологическая схема процесса и общий вид тарельчатого абсорбера. Данный курсовой проект состоит из 42 страниц машинописного текста, 1 рисунок, 2 литературных источника, 3 приложения

Содержание

Введение………………………………………………………………………..5

1. Схема абсорбционной установки……………………..…………..…...….7

2. Расчет насадочного абсорбера …………………………………......……..8

   1. Масса поглощаемого вещества и расход поглотителя……………...…..8

2. 2. Движущая сила массопередачи и число единиц переноса…….....…....11

   3. Коэффициент массопередачи………………………………...…… .....…12

   4. Скорость газа и диаметр абсорбера……...….…………………...…...…12

   5. Плотность орошения и активная поверхность насадки…...…...…....…14

   6. Расчет коэффициентов массоотдачи…………………..….........…….…16

   7. Поверхность массопередачи и высота абсорбера…………..…..…...…21

   8. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера……...………..…...23

3. Расчет вспомогательного оборудования……………….…..……………25

   1. Расчет теплообменика……………..……………………………………..25

   2. Расчет трубопровода……….....………………………………………….36

   3. Расчет и подбор вентилятора………..…………………………………..40

Заключение……………………………………………………………………41

Библиографический список……………...…………………………………...42

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение

В последнее время с ускорением научно-технического прогресса, непрерывно растёт значение химической промышленности в жизни человечества. Особую роль здесь играют физико-химические процессы – массообмен и теплообмен. Получение тех или иных продуктов химической промышленности связано с проведением процессов абсорбции, ректификации. Перед данными процессами стоят широкие перспективы, особенно перед абсорбцией. Абсорбцией называется процесс избирательного поглощения компонентов из газовой или паровой смеси жидким поглотителем, в котором данный компонент растворим. Абсорбция, как правило, означает поглощение газов в объёме жидкости или реже твёрдого тела. Особенно это актуально в наше время, когда экологическая обстановка на планете становится всё хуже. Внедрение абсорбции во все отрасли народного хозяйства, в качестве метода очистки газов вызывает немедленное улучшение экологической обстановки. Получение таких веществ как ацетон, аммиак и других органических соединений идёт с применением процесса абсорбции. Перед последним открываются большие возможности улучшения интенсификации процесса.

Абсорбционные процессы являются основной технологической стадией ряда важнейших производств абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция HCl с получением соляной кислоты, абсорбция NH3, паров C6H6, H2S и других компонентов из коксового газа и т.д.

При абсорбции процесс протекает на поверхности соприкосновения фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую межфазную поверхность. Исходя из способа создания этой поверхности, абсорберы условно делят на три группы

• Поверхностные абсорберы

• Барботажные абсорберы

• Распыливающие абсорберы

Необходимо отметить, что один и тот же тип аппарата в зависимости от условий работы может работать в разных режимах. Так, например, насадочный колонный абсорбер может работать как в пленочном режиме, так и в барботажном.

Поверхность контакта фаз в поверхностных абсорберах создаётся за счёт фиксированной поверхности либо зеркала жидкости (собственно поверхностые абсорберы), либо текущей плёнки жидкости (плёночные абсорберы), то есть поверхность контакта фаз в аппарате в известной степени определяется площадью элемента аппарата (например, насадки), хотя обычно и не равна ей.

Эти аппараты можно разделить на следующие типы

• Поверхностные абсорберы с горизонтальным зеркалом жидкости;

• Насадочный абсорбер (с неподвижной насадкой);

• Пленочные абсорберы;

• Механические пленочные абсорберы.

Широкое распространение в промышленности в качестве абсорберов получили колонны, заполненные насадкой – твердыми телами различной формы. В насадочной колонне насадка укладывается на опорные решетки, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости. Последняя с помощью распределителя равномерно орошает насадочные тела и стекает вниз. По всей высоте слоя насадки равномерного распределения жидкости по сечению колонны обычно не достигается, что объясняется пристеночным эффектом – большей плотностью укладки насадки в центральной части колонны, чем у ее стенок. Вследствие этого жидкость имеет тенденцию растекаться от центральной части колонны к ее стенкам. Поэтому для улучшения смачивания насадки в колоннах большого диаметра насадку иногда укладывают слоями (секциями) высотой 2-3 м и под каждой секцией, кроме нижней, устанавливают перераспределители жидкости.

Преимуществом их является простота устройства, возможность работы с агрессивными средами (так как требуется защита от коррозии только корпуса колонны и поддерживающих насадку решеток. Насадка выполняется обычно из коррозионно-стойкого материала (керамика, фарфор, стекло). Другое преимущество насадочных колонн - более низкое, чем в барботажных абсорберах гидравлическое сопротивление.

Недостатки насадочные колонны мало пригодны для работы с загрязненными жидкостями и при малой плотности орошения. Кроме того, в насадочных колоннах затруднен отвод тепла, выделяющегося при поглощении газа. Для стабильной работы насадочной колонны необходимо обеспечить равномерное распределение жидкости по сечению, с помощью оросителей.