3. Движущая сила массопередачи и число единиц переноса

Средняя движущая сила рассчитывается по формуле

; (11)

где

и – большая и меньшая движущие силы на входе и на выходе абсорбера,;

;; (12)

где

и -начальная и конечная массовая концентрация аммиака (воздухе)[по заданию];

и -равновесная начальная и конечная массовая концентрация аммиака (воздухе), находится по графику[приложение А];

Отсюда

;

;

Подставляя данные в формулу (11), получим

;

Число единиц переносапо графику [приложение А].Аналитически, число единиц переноса определяется по формуле

; (13)

Принимаем ;

3. Коэффициент массопередачи

Коэффициент массопередачи находят по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений

; (14)

где

и – коэффициенты массотдачи соответственно в жидкой и газовой фазах,;

–коэффициент распределения, ;

3. Скорость газа и диаметр абсорбера

Диаметр абсорбционной колонны D (в м)рассчитывают по уравнению расхода для газового потока

; (15)

где

–объемный расход аммиачно-воздушной смеси [по заданию];

- скорость газа, отнесенного к полному поперечному сечению колонны (фиктивная), ;

Скорость газа находят следующим путем. Сначала рассчитывают фиктивную скорость газа w₃ в точке захлебывания по уравнению (при)

; (16)

где

-удельная поверхность насадки [2];

- ускорение свободного падения;

-свободный объем насадки [2];

- плотность газовой смеси при [2];

-плотность жидкой смеси при [2];

- динамический коэффициент вязкости жидкости, [2];

-фактический расход абсорбента;

-расход инертной части газа;

для насадки из колец или спиралей [1];

Отсюда скорость газа

; (16.1)

Определяем рабочую скорость газа (фиктивную), принимая для насадочных абсорберов

; (17)

Подставляем данные в формулу (14)

;

Выбираем стандартный диаметр абсорбционной колонны, .

Пересчитаем скорость с учетом выбранного диаметра

;

;

3. Плотность орошения и активная поверхность насадки

Плотность орошения (скорость жидкости) рассчитывается по формуле

; (18)

где

–плотность воды при [2];

–площадь поперечного сечения абсорбера, ;

Площадь поперечного сечения абсорбера рассчитывается по формуле

; (19)

где

-диаметр абсорбционной колонны;

Подставляя данные в формулу (19), получим

;

Подставляя полученные данные в формулу (18), получим

;

Для насадочных абсорберов минимальную эффективную плотность орошения находят по соотношению

; (20)

где

-удельная поверхность насадки [1];

–эффективная линейная плотность орошения [1];

Подставляя данные в формулу (20), получим

;

Коэффициент смачиваемости насадки для колей Рашига при заполнении колонны в навал можно определить из следующего эмпирического уравнения

; (21)

где

-плотность орошения;

-коэффициент распределения, ;

–плотность воды при[2];

- диаметр насадки[по заданию];

-поверхностное натяжение воды при [2];

коэффициент распределения, который находится по формуле

; (22)

Подставляя данные в формулу (21), получим

;

Доля активной поверхности насадки может быть найдена по формуле

; (22)

где

и – коэффициенты, зависящие от типа насадки,и[3];

-плотность орошения;

-удельная поверхность насадки [1];

;