Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Курс_абсорб_укр.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
11.11.2019
Размер:
9.48 Mб
Скачать

5.4. Визначення гідравлічного опору колони

Використовують універсальну кореляцію Едулджі (див. розділ 2.6).

Густина повітря при робочих умовах

Комплекс Φу

.

Комплекс Φх

.

Умовний критерій Рейнольдса

.

Критерій Фруда для газу

.

Комплекс Y

Комплекс осі абсцис

.

На перетині двох перпендикулярних прямих (див. рис. 2.9), які проходять через точки Y=4,35 на осі ординат і на осі абсцис знаходять, що гідравлічний опір одного метра металевої насадки кілець Палля розміром 25х25х1 мм складає 1100 Па.

Звідси гідравлічний опір насадкової колони складає

.

ЛІТЕРАТУРА

  1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1973. – 752 с.

  2. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. и доп. М., Химия, 1976.

  3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов/Под ред. чл.-корр. АН СССР П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – Л.: Химия, 1987. – 575 с.

  4. Мемедляев З.Н., Кулов Н.Н., Ильиных А.А., Москалик В.М. Массоотдача в орошаемой насадке в режимах подвисания и инверсии фаз // Теор. основы хим. технол. 1994. Т. 28. № 1. С. 3.

  5. Ильиных А.А., Мемедляев З.Н., Кулов Н.Н. Массообмен в орошаемой насадке в режимах подвисания и эмульгирования // Теор. основы хим. технол. 1989. Т. 23. № 5. С. 569.

  6. Расчет основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник / Под ред. Седакова Е.Н., 3-е изд., перераб. доп. – М.: Химия, 1979. – 568 с.

  7. Алекперова Л.В., Аксельрод Ю.В., Дильман В.В., и др. Гидродинамические исследования седловидных насадок и колец Палля // Хим. пром. 1974. № 5. С. 380-384.

  8. Борисов Г.С., Брыков В.П., Дытнерский Ю.И. и др. Под редакцией Дытнерского Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии, 2-е изд., перераб. и дополн. – М.: Химия, 1991. – 496с.

  9. Дж. Пери. Справочник инженера-химика. т. 1, Перевод с англ. под ред. акад. Жаворонкова и чл.-корр. АН СССР Романкова П.Г. Л., Химия, 1969. – 640с.

  10. Основы расчета и конструирования массообменных колонн: Учебное пособие / Тютюнников А.Б., Товажнянский Л.Л., Готлинская А.П. – К.: Выща шк. Головное изд-во, 1989. – 223с.: ил.

  11. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимической технологии. – М.: Химия, 1987. – 540 с

  12. Романков П.Г., Курочкина М.И. Расчетные диаграммы и номограммы по курсу "Процессы и аппараты химической промышленности". – Л.: Химия, 1985. – 56с.

  13. Справочник химика. – М.: Химия, 1971.

  14. Гороновский И.Т., Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. – К.: Наукова думка, 1987. – 830с.

  15. Коган В.Д., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. Справочное пособие. – М., Л.: Наука, 1966. – 1426с.

  16. Чернышев А.К., Коптелов В.Г., Листов В.В., Заичко Н.Д. Основные теплофизические свойства газов и жидкостей. Номографический справочник. – Кемеровское изд-во, 1971. – 225с.

  17. Резанцев И.Р., Ильиных А.А., Носач В.А., Мемедляев З.Н. Примеры и задачи по курсам "Процессы и аппараты химических производств" и "Типовые технологические объекты и процессы производства" для студентов специальностей 7.090220, 7.092501, 7.091601, 7.091602, 7.091604, 7.091612 (методическое пособие). Изд-во СТИ ВНУ, Северодонецк, 2005. – 98с.

ДОДАТКИ

Додаток 1

Титульний лист

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

СХІДНОУКРАЇНСЬКОГО НАЦІОНАЛЬНОГО УНІВЕРСИТЕТУ імені ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ (м. Сєвєродонецьк)

Кафедра "Процеси і апарати хімічної технології"

ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА

до курсової роботи на тему:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Студент гр.______________ _________________

(шифр) (П.І.Б.) .

Керівник роботи

_________________________ _________________

(посада, ступінь, звання) (П.І.Б.)

Сєвєродонецьк, 200_ р.

Додаток 2

Таблиці фізико-хімічних величин

Таблиця 1

Розчинність аміаку у воді [9]

Вміст NH3, кг/кг H2O

Парціальний тиск аміаку, мм рт.ст.

0 ºС

10 ºС

20 ºС

25 ºС

30 ºС

40 ºС

50 ºС

60 ºС

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,075

0,05

0,04

0,03

0,025

0,02

0,016

0,012

0,01

0,005

947

785

636

500

380

275

190

119

89,5

64

42,7

25,1

17,7

11,2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

987

780

600

439

301

190

144

103,5

70,1

41,8

29,9

19,1

16,1

11,3

-

-

-

-

-

-

-

-

1450

1170

945

686

470

298

227

166

114

69,6

50,0

31,7

24,9

18,2

15,0

12,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

23,5

19,4

15,3

12,0

9,1

7,4

3,4

-

-

-

-

-

-

719

454

352

260

179

110

79,7

51,0

40,1

29,6

24,4

19,3

15,3

11,5

-

-

-

-

3300

2760

2130

1520

1065

692

534

395

273

167

129

76,5

60,8

45,0

37,6

30,0

24,1

18,3

15,4

-

-

-

-

-

-

-

-

-

825

596

405

247

179

115

91,1

67,1

55,7

44,5

35,5

26,7

22,2

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

834

583

361

264

165

129,2

94,3

77,0

61,0

48,7

36,3

30,2

-

Продовження додатку 2

Таблиця 2

Значення констант фазової рівноваги mpx·10-2

для водних розчинів (в кПа) [2]

Газ

Температура, ºС

0

5

10

15

20

25

30

Водень

58700

61600

64500

67000

69300

71600

73900

Оксид вуглецю

35600

40000

44800

49600

54300

58700

62800

Метан

22700

26300

30100

34100

38000

41800

45500

Оксид азоту

17100

19500

22000

24500

26800

29100

31400

Етан

12700

15700

19200

22900

26700

30700

34700

Етилен

5590

6620

7790

9070

10300

11600

12800

Двооксид азоту

986

1190

1430

1680

2000

2280

2590

Двооксид вуглецю

737

890

1060

1240

1440

1650

1880

Ацетилен

733

853

974

1090

1230

1250

1480

Хлор

272

334

396

461

536

605

670

Сірководень

270

319

370

428

490

552

617

Бром

21,6

27,9

37,1

47,2

60,2

74,7

92

Продовження додатку 2

Продовження таблиці 2

Газ

Температура, ºС

35

40

45

50

60

70

80

90

Водень

75200

76100

77000

77500

77500

77100

76500

76100

Оксид вуглецю

66800

70500

73900

77000

83400

85600

85700

85700

Метан

49300

52700

55700

58600

63500

67500

69100

70200

Оксид азоту

33600

35800

37800

39500

42400

44300

45300

45700

Етан

38800

43000

47000

50500

57200

63200

67000

69500

Етилен

-

-

-

-

-

-

-

-

Двооксид азоту

3010

-

-

-

-

-

-

-

Двооксид вуглецю

2120

2360

2600

2870

3450

-

-

-

Ацетилен

-

-

-

-

-

-

-

-

Хлор

738

800

858

903

975

994

973

963

Сірководень

685

755

835

896

1040

1210

1370

1450

Бром

111

135

160

194

255

325

410

-

Примітка. Основні формули для побудови рівноважної лінії на діаграмі у–х

де

у – мольна частка компонента в газі; х – мольна частка компонента в рідині; р – парціальний тиск газу, Е – коефіцієнт Генрі; П – загальний тиск в системі, Па.

Продовження додатку 2

Таблиця 3

Основні фізичні властивості деяких газів [3]

Перерахунок в СО: 1 мм рт. ст. =133,3 Па; 1 кгс/см2=9,81·104 Па

Назва

Формула

Густина при 0ºС і 760 мм рт. ст., кг/м3.

Молекулярна маса, кг/кмоль

В’язкість при 0ºС і рабс=1 кгс/см2

106, Па·с

С, константа Сатерленда

Аміак

NH3

0,77

17,0

9,18

626

Ацетилен

C2H2

1,171

26,0

9,35

198

Повітря

1,293

29,0

17,3

124

Водень

H2

0,0899

2,02

8,42

73

Двооксид азоту

NO2

46,0

Двооксид вуглецю

CO2

1,98

44,0

13,7

254

Метан

CH4

0,72

16,0

10,3

162

Оксид вуглецю

CO

1,25

28,0

16,6

100

Сірково-день

H2S

1,54

34,1

11,66

Хлор

Cl2

3,22

70,9

12,9(16ºС)

351

Етан

C2H6

1,36

30,1

8,5

287

Етилен

C2H4

1,26

28,1

9,85

241

Продовження додатку 2

Таблиця 4

Фізичні властивості води (на лінії насичення) [3]

Перерахунок в СО: 1 мм рт. ст. =133,3 Па; 1 кгс/см2=9,81·104 Па

р, кгс/см2

t,

ºC

ρ,

кг/м3

μ·106,

Па·с

ν·106,

м2

σ·104,

кг/с2

1

0

1000

1790

1,79

756

1

10

1000

1310

1,31

762

1

20

998

1000

1,01

727

1

30

996

804

0,81

712

1

40

992

657

0,66

697

1

50

988

549

0,556

677

1

60

983

470

0,478

662

1

70

976

406

0,415

643

1

80

972

355

0,365

626

1

90

965

315

0,326

607

1,03

100

958

282

0,295

589

1,46

110

951

256

0,268

569

2,02

120

943

231

0,244

549

2,75

130

935

212

0,226

529

3,68

140

926

196

0,212

507

4,85

150

917

185

0,202

487

6,30

160

907

174

0,191

466

8,08

170

897

163

0,181

444

10,23

180

887

153

0,173

424

Продовження додатку 2

Таблиця 5

Атомні об’єми деяких елементів і мольні об’єми деяких газів [3]

Атомний об’єм, см3/атом

Мольний об’єм, см3/моль

В 27,0

С 14,8

Сl 24,6

H 3,7

N в первинних амінах 10,5

N у вторинних амінах 12,0

N з двома насиченими зв'язками 15,6

O з двома насиченими зв'язками 7,4

O в альдегідах і кетонах 7,4

O в складних ефірах 9,1

O в простих ефірах 9,9

O в вищих простих і складних ефірах

11,0

O в кислотах 12,0

O в сполуках з S, P, N 8,3

S 25,6

I 37,0

H2 14,3

O2 25,6

N2 31,2

Повітря 29,9

СO 30,7

CO2 34,0

SO2 44,8

NO 23,6

N2O 36,4

NH3 25,8

H2O 18,9

H2S 32,9

COS 51,5

Cl2 48,4

Br2 53,2

I2 71,5

Структурні сталі*

Бензольне кільце – 15

Нафталінове кільце – 30

Антраценове кільце – 47,5

* При розрахунку мольного об’єму хімічного сполучення величину, якій відповідає структурна стала, треба додати до суми атомних об’ємів.

Продовження додатку 2

Таблиця 6

До розрахунку коефіцієнта дифузії в рідині [3],

коефіцієнти А і В

Значення коефіцієнтів А для деяких речовин, які розчинені у воді:

Для газів 1

Для етилового спирту 1,24

Для метилового спирту 1,19

Для оцтовій кислоти 1,27

Коефіцієнт В дорівнює:

Для води 4,7

Для етилового спирту 2,0

Для метилового спирту 2,0

Для ацетону 1,15

Для неасоційованих рідин 1,0

Таблиця 7

Густина водного розчину аміаку [9]

% мас.

Густина при температурі, ºС

0

5

10

20

25

1

995,9

995,8

995,5

993,9

993,0

2

991,9

991,7

991,3

989,5

988,0

4

984,2

983,7

983,2

981,1

980,0

8

969,5

968,6

967,7

965,1

964,0

12

956,1

954,8

953,4

950,1

948,0

16

943,5

942,0

940,2

936,2

934,0

20

931,6

929,6

927,5

922,9

-

24

920,2

917,9

915,5

910,1

-

28

909,4

906,7

904,8

898,0

-

30

904,0

901,2

898,3

892,0

-

Додаток 3

Контактні пристрої і їх технічні характеристики

Рис. 1. Конструкція розбірної ситчастої тарілки.

Продовження додатку 3

Таблиця 1

Технічна характеристика ситчастих тарілок

Тип

тарілки

D,

м

Fp,

м2

Fзл,

м2

l2,

м

lx,

м

do,

мм

t,

мм

h,

мм

ТС

400

0,051

0,004

0,302

0,28

3,4,5

7-12,

8-15,

10-18

200,

300,

400,

500

500

0,089

0,010

0,400

0,30

600

0,140

0,012

0,480

0,37

800

0,410

0,020

0,570

0,52

1000

0,713

0,036

0,800

0,59

ТС-Р

1200

1,010

0,060

0,722

0,86

300,

400,

500,

600,

800,

1000

1400

1,368

0,087

0,860

0,93

1600

1,834

0,088

0,795

0,97

1800

2,294

0,123

1,050

1,09

2000

2,822

0,159

1,190

1,34

2200

3,478

0,161

1,240

1,46

2400

3,900

0,317

1,570

1,60

2600

4,780

0,258

1,540

1,70

2800

5,640

0,260

1,570

1,83

3000

6,430

0,315

1,710

1,98

3200

7,270

0,385

1,860

2,11

3400

8,310

0,376

1,900

2,26

3600

9,000

0,580

2,240

2,40

ТС-РБ

2600

4,03

0,696

0,800

1,68

2800

4,86

0,674

0,920

1,70

3200

5,60

1,372

0,896

2,22

3600

7,32

1,582

1,170

2,45

Позначення:

D – діаметр тарілки; Fp – робоча площа тарілки; Fзл – площа зливу; l2 – периметр зливу; lx – довжина шляху рідини на тарілці; do – діаметр отвору; t – шаг розміщення отворів; h – відстань між тарілками.

Примітки:

1. Площа проходу газу розраховується по рівнянню:

.

2. Відстань розташування отворів приймається у вказаних межах через 1 мм.

3. Характеристики двопоточних тарілок (ТС-РБ) дані тільки для діаметрів D>2600 мм.

Продовження додатку 3

Рис. 2. Конструкція розбірної ковпачкової тарілки

Продовження додатку 3

Таблиця 2

Технічна характеристика ковпачкових тарілок

Тип

тарілки

D,

м

Fp,

м2

Fo,

м2

Fзл,

м2

l2,

м

lx,

м

m,

шт.

dк,

мм

h,

мм

ТСК-1

400

0,090

0,008

0,005

0,302

0,220

7

60

200,

300,

400,

500

500

0,146

0,015

0,007

0,400

0,30

13

60

600

0,215

0,027

0,012

0,480

0,37

13

80

800

0,395

0,049

0,021

0,570

0,52

24

80

1000

0,573

0,073

0,050

0,800

0,595

37

80

ТСК-Р

1000

0,640

0,090

0,064

0,665

0,722

39

80

300,

400,

500,

600,

800,

1000

1200

0,930

0,129

0,099

0,818

0,856

43

100

1400

1,120

0,162

0,198

1,090

0,933

49

100

1600

1,470

0,219

0,269

1,238

0,976

66

100

1800

1,860

0,272

0,334

1,420

1,096

86

100

2000

2,380

0,385

0,380

1,455

1,342

114

100

2200

2,990

0,471

0,412

1,606

1,462

141

100

2400

3,540

0,557

0,505

1,775

1,582

168

100

2600

4,130

0,638

0,674

2,032

1,704

202

100

2800

4,740

0,769

0,686

2,096

1,826

238

100

3000

5,520

0,849

0,778

2,250

1,980

272

100

3200

6,260

1,180

0,880

2,390

2,112

168

150

3400

6,820

1,320

1,128

2,630

2,260

173

150

3600

7,200

1,370

1,441

2,880

2,400

194

150

ТС-РБ

2200

2,637

0,398

0,464

2,770

0,681

124

100

2400

3,390

0,518

0,458

2,824

0,801

156

100

2600

3,707

0,584

0,696

3,368

0,801

176

100

2800

4,486

0,717

0,674

3,412

0,921

220

100

3200

7,122

0,975

1,372

4,446

0,896

136

150

3600

7,120

1,318

1,582

4,896

1,170

184

150

Позначення:

D – діаметр тарілки; Fp – робоча площа тарілки; Fо – площа проходу газу; Fзл – площа зливу; l2 – периметр зливу; lx – довжина шляху рідини на тарілці; m – кількість ковпачків на тарілці; dк – діаметр ковпачка; h – відстань між тарілками.

Примітка:

Характеристики двопоточних тарілок (ТС-РБ) дані тільки для діаметрів D>2200 мм.

Продовження додатку 3

Таблиця 3

Розрахункова ширина b прорізу в ковпачках

Форма ковпачка і прорізу

Ширина прорізу (мм) при висоті прорізу hпр, мм

15

20

25

30

45

Капсульний,

прямокутна

-

4,0

4,0

4,0

-

Капсульний,

трапецеїдальна

5,31

5,75

-

6,75

-

Жолобчастий,

трапецеїдальна

-

8,28

7,8

7,37

-

S – образний,

трапецеїдальна

-

-

-

-

16

Таблиця 4

Залежність кількості прорізів в капсульних ковпачках

від діаметра ковпачка

Діаметр ковпачка dк, мм

60

80

100

150

кількість прорізей, z

16

20

26

40

Таблиця 5

Додаткові дані до рівнянь (2.66) і (2.67)

Тип тарілки

К1∙105

К2

К3∙102

К4

n

Ковпачкова

23,0

0,23

4,4

4,6

1,16

S – образна

4,5

0,30

7,1

1,3

1,52

Клапанна

5,5

0,17

5,9

2,2

1,38

Ситчаста

6,2

0,42

8,5

2,7

1,61

Продовження додатку 3

Рис. 3. Види нерегулярних насадок:

а – кільця Рашига; б – кільця Палля; в – сідла "Інталокс"

Продовження додатку 3

Таблиця 6

Характеристика насадок

Тип насадки, розмір

a, м23

ε, м33

Керамічні кільця Рашига

15х15х3 мм

25х25х4 мм

35х35х4 мм

50х50х6 мм

Стальні кільця Рашига

50х50х1 мм

294

221,6

140

94,7

98,8

0,645

0,680

0,780

0,755

0,955

Стальні кільця Палля

25х25х1 мм

35х35х1 мм

50х50х1 мм

Пластмасові кільця Палля

50х50х2 мм

176

170

108

112

0,925

0,90

0,90

0,86

Сідла "Інталокс"

25

38

50

255

195

100

0,775

0,810

0,770

Продовження додатку 3

Рис. 4. Графік для вибору насадки по оптимальному навантаженні [10]:

1, 2 – металеві кільця Палля розміром 50 і 25 мм; 3, 5 – керамічні сідла "Інталокс" розміром 50 і 25 мм; 4, 6 – керамічні кільця Рашига розміром 50 і 25 мм.

Продовження додатку 3

Рис. 5. Графік для вибору насадки по опору навантаження [10]:

1, 5 – металеві кільця Палля розміром 25 і 50 мм; 2, 6 – керамічні сідла "Інталокс" розміром 25 і 50 мм; 3, 4 – керамічні кільця Рашига розміром 25 і 50 мм.

Продовження додатку 3

Рис. 6. Графік для визначення орієнтувальної ефективності насадки [10]:

1, 2 – відповідно керамічні і металеві кільця Рашига; 3 – керамічні сідла Берля; 4 – керамічні сідла "Інталокс"; 5 – металеві кільця Палля.

НАВЧАЛЬНЕ ВИДАННЯ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

Методичні вказівки до виконання курсової роботи на тему "Розрахунок абсорбційної установки безперервної дії" з дисципліни "Процеси і апарати хімічних виробництв" для студентів денної і заочної форм навчання спеціальностей 7.091601; 7.091602; 7.91604; 7.091612; 7.090220

Укладач:

Валерій Михайлович Москалик

Редактор:

Світлана Василівна Рижак

Підписано до друку _________________

Формат 60х84 . Папір друкарський. Гарнітура Times.

Друк офсетний. Умов. друк. арк. ______. Облік видавн. арк. ______.

Тираж_______ екз. Вид. № _____ . Замовл. №______.

Видавництво Технологічного інституту

СНУ імені Володимира Даля (м. Сєвєродонецьк)

Адрес видавництва: м. Сєвєродонецьк, просп. Радянський, 59,а.

Телефон: 8(06452) ___________. факс: 8 (06452) _____________

E-mail:

111