Расчет насадочного абсорбера
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
Одесская государственная академия холода
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ
по диiиплине: Процессы и аппараты охраны окружающей среды
ТЕМА: РАСЧЕТ НАСАДОЧНОГО АБСОРБЕРА
Выполнила:
Студентка 445 группы
Велитченко Е.В
Проверил
Губанов С.Н.
СОДЕРЖАНИЕ
1.Задание на проектирование
.Расчет насадочного абсорбера
.1 Определение массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя
.2 Расчет движущей силы
.3 Расчет коэффициента массопередачи
.4 Расчет скорости газа и диаметр абсорбера
.5 Определение плотности орошения и активной поверхности насадки
2.6 Расчет коэффициентов массоотдачи
.7 Определение поверхности массопередачи и высоты абсорберов
.8 Расчет гидравлического сопротивления абсорбера
. Литература
1. ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ
абсорбер поглотитель насадочный
Области применения абсорбционных процессов в промышленности весьма обширны: получение готового продукта путем поглощения газа жидкостью, разделение газовых смесей на составляющие их компоненты, очистка газов от вредных примесей, улавливание ценных компонентов из газовых выбросов.
Различают физическую абсорбцию и хемосорбцию. При физической абсорбции растворение газа в жидкости не сопровождается химической реакцией или, по крайней мере, влияние этой реакции на скорость процесса можно пренебречь. Вследствие этого физическая абсорбция не сопровождается тепловым эффектом. Если в этом случае начальные потоки газа и жидкости незначительно различаются по температуре, то такую абсорбцию можно рассматривать как изотермическую. С этого наиболее простого случая рассматривается расчет процесса абсорбции.
Основная сложность при проектировании абсорберов заключается в правильном выборе расчетных закономерностей для определения кинетических коэффициентов из большого числа различных порой противоречивых зависимостей, представленных в технической литературе. Расчеты по этим уравнениям, обычно справедливым для частных случаев, приводят зачастую к различающимся, а иногда к заведомо неверным результатам. Рекомендуемые здесь уравнения выбраны после тщательного анализа и сравнительных расчетов в широком интервале переменных, проверки адекватности расчетных данных с опытными, полученными на реальных системах.
На рисунке 1.1 дана схема абсорбционной установки. Газ на абсорбцию подается газодувкой 1 в нижнюю часть колонны 2, 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 помощью оросителя 4. В колонне осуществляется противоточное взаимодействие газа и жидкости. Очищенный газ, пройдя брызгоотбойник 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 кубе 8, обогреваемом, как правило, насыщенным водяным паром. Перед подачей на орошение колонны абсорбент, пройдя теплообменник-рекуператор 11, дополнительно охлаждается в холодильнике 5.
Задание
Рассчитать насадочный абсорбер для улавливания бензольных углеводородов из коксового газа каменноугольным маслом.
Исходные данные
V0 - производительность по газу при нормальных условиях, м3/с;
yн - концентрация бензольных углеводородов в газе при нормальных условиях на входе в абсорбер при нормальных условиях, г/м3;к - концентрация бензольных углеводородов в газе при нормальных условиях на выходе из абсорбера при нормальных условиях, г/м3;
хн - содержание углеводородов в поглотительном масле, подаваемом в абсорбер, % масс;
t - средняя температура потоков в абсорбере, С;
р - давление газа на входе в абсорбер, 0,119 МПа
ВариантV0унукхнt1123030.15302153540.20303183350.10254203050.25305102520.15356103050.10257252030.10358152540.25309301530.102510101520.25351112.54050.05301283520.302512a103040.1822
Методические указания и содержание задания
- Описать сущность процесса абсорбции, привести основные схемы абсорбционных аппаратов;
- Определить массу поглощаемого вещества и расход поглотителя;
- Рассчитать движущую силу процесса абсорбции;
- Рассчитать скорость газа и диаметр абсорбера;
- Определить плотность орошения и диаметр насадки;
- Определить коэффициент массопередачи;
- Найти поверхность массопередачи и высоту абсорбера
- Графическая часть включает в себя общий вид абсорбера и деталировку по указанию преподавателя.
Улавливание бензольных углеводородов из коксового газа каменноугольным маслом представляет собой процесс многокомпонентной абсорбции, когда из газа одновременно поглощается смесь компонентов - бензол, толуол, ксилол и сольвенты. Инертная часть коксового газа также состоит из многих компонентов - Н2, СН4, СО, N2, CO2, О3, NН3 и др. Сложным является и состав каменноугольного масла, представляющего собой смесь ароматических углеводородов (двух- и трехкольчатых) и гетероциклических соединений с примесью фенолов.
Для упрощения приведенных ниже расчетов газовая смесь и поглотитель рассматриваются как бинарные, состоящие из распределяемого компонента (бензольные угл