ЗМІСТ

ВСТУП…………………………………………………………………….5

І. РОЗРАХУНОК НАСАДОЧНОГО АБСОРБЕРА……………………..7

1. Технологічний розрахунок………………………………………...7

1.1. Визначення маси речовини, що поглинається і втрати поглинача……………………………………………………….......7

1.2. Побудова робочої лінії процесу абсорбції і розрахунок рушійної сили………………………………………………………9

1.3. Розрахунок швидкості газу і діаметра абсорбера………….10

1.4. Визначення щільності зрошення та активної поверхні насадки…………………………………………………………….11

1.5. Визначення коефіцієнтів масовіддачі………………………12

1.6. Визначення коефіцієнтів масопередачі, поверхні масо передачі і висоти абсорбера……………………………………...14

2. Гідравлічний розрахунок…………………………………………15

3. Механічний розрахунок…………………………………………..17

3.1. Вибір конструкційних матеріалів…………………………...17

3.2. Розрахунок корпуса абсорбера (обичайки)…………………17

3.3. Розрахунок днища і кришки абсорбера…………………….20

3.4. Розрахунок опорної частини абсорбера…………………….21

4. Підбор допоміжного устаткування

4.1. Розрахунок діаметра трубопроводу і вибір сполучних фланців…………………………………………………………….24

4.2. Підбор ємності для збору поглинача………………………..25

ІІ. РОЗРАХУНОК ТАРІЛЧАСТОГО АБСОРБЕРА…………………...26

1. Технологічний розрахунок……………………………………….26

1.1. Визначення маси речовини, що поглинається і витрати поглинача………………………………………………………….26

1.2. Побудова робочої лінії процесу абсорбції і розрахунок рушійної сили……………………………………………………..28

1.3. Розрахунок швидкості газу і діаметра абсорбера…………29

1.4. Розрахунок коефіцієнтів масовіддачі і масо передачі……..30

1.5. Розрахунок тарілок і загальної висоти абсорбера………….33

1.6. Розрахунок гідравлічного опору абсорбера………………...34

2. Механічний розрахунок…………………………………………..35

2.1. Розрахунок товщини стінки корпуса (обичайки) абсорбера…………………………………………………………..35

2.2. Розрахунок днища і кришки абсорбера…………………….37

2.3. Розрахунок опорної частини абсорбера…………………….38

3. Підбор допоміжного устаткування………………………………41

ІІІ. ТЕОРІЯ І РОЗРАХУНОК ПОРОЖНИСТОГО ФОРСУНОЧНОГО АБСОРБЕРА……………………………………………………………………..43

1. Загальні вимоги до ведення масообмінних процесів і використання абсорбційної апаратури…………………………….43

2. Гідравліка розпилювальних абсорберів…………………………44

3. Загальна схема розрахунку форсуночних абсорберів………….48

3.1. Конструктивний і технологічний розрахунки абсорбера….48

3.2. Конструктивний і технологічний розрахунки форсунок….51

3.3. Розрахунок……………………………………………………53

4. Приклад розрахунку порожнистого форсуночного абсорбера...55

4.1. Конструктивний і технологічний розрахунки……………..56

4.2. Розрахунок форсунок………………………………………..57

4.3. Гідравлічний розрахунок……………………………………58

5. Теорія і розрахунок швидкісного абсорбера……………………59

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ………………………………………………...63

ВСТУП

Дані методичні вказівки складено відповідно з переліком Міністерства освіти і науки України основних тем курсових проектів по дисципліні «Процеси та апарати хімічних виробництв» для студентів хіміко-технологічних спеціальностей (випарювання, сушіння, абсорбція, ректифікація) і охоплює розділ «Абсорбція». Ціль даних вказівок – допомогти студентам ІІІ курсу в рішенні комплексних задач розрахунку і проектування сучасної абсорбційної апаратури. Акцент при цьому зроблено на найбільш широко розповсюджені в абсорбційній практиці, у тому числі й у процесах газоочищення, барботажні, насад очні та розпилюючи абсорбери. Рекомендовані рівняння обрані з великої кількості опублікованих залежностей. У методичних вказівках намічені шляхи вибору контактних пристроїв і визначення оптимальних режимів роботи масообмінних апаратів. Виконання проекту передбачене в повному обсязі з проведенням технологічних, конструктивних, гідравлічних і механічних розрахунків.

Приведено загальні вимоги до ведення масообмінних процесів та використанні абсорбційної апаратурі, також дані приклади розрахунку насад очних, тарілчастих і порожніх форсуночних абсорберів.

Зразковий обсяг курсового проекту – 30 – 40 сторінок рукописного тексту. Проект містить у собі розрахунково-пояснювальну записку з малюнками, схемами, таблицями, а також графічну частину (2 – 3 листи формату А1, на яких представляють загальний вид проектованого абсорбера з необхідними разрізами і перетинами, його деталі і технологічну схему виробництва з використанням проектованого абсорбера, виконану за ДОСТ 2.792-74). Проект виконують у VІ семестрі. Обсяг самостійної роботи, розрахований з умов 5 годин роботи в тиждень (5-6 тижнів) відповідно до навчальних планів складає 40 годин.

Процеси абсорбції широко поширені в хімічній промисловості. При одержанні важливих хімічних продуктів абсорбція є основною технологічною стадією виробництва (наприклад, абсорбція газоподібного хлористого водню водою при одержанні соляної кислоти, абсорбція триокис сірки у виробництві сірчаної кислоти, поглинання парів бензолу олією та ін.). крім того, процеси абсорбції застосовуються при санітарному очищенні викидних газів для уловлювання шкідливих продуктів (наприклад, фтористого водню, оксидів сірки й азоту, аміаку та ін.).

Абсорбцію як масообмінний процес роблять в абсорберах, що представляють собою вертикальні колонні апарати з проти точним рухом потоків газу і рідини (абсорбенту). У хімічній технології серед різноманітних типів абсорбційних апаратів (поверхневих, плівкових, насад очних, барботажних, механічних) найбільш широко поширені насад очні, барботажні і порожні распилюючі абсорбери. Ці апарати забезпечують розвиту поверхню контакту фаз, великий ступінь поглинання газів, мають помірний гідравлічний опір і порівняно простий пристрій. Тому при виконанні курсових проектів по розділу «Абсорбція» студенти розраховують і проектують абсорбційні апарати саме цих типів. При виборі вихідних даних (навантажень по газу, ступеню поглинання, початкових концентрацій газу у вхідній суміші) доцільно керуватися технологічним регламентом для реальних хімічних виробництв. Далі проводяться варіанти розрахунку і проектування трьох типів абсорберів (насад очного і барботажного у виробництві сірчаної кислоти і порожнього форсуночного – для санітарного очищення газів, зо відходять, від фтористих сполук у суперфосфатному виробництві, та від аміаку).