Насадочная абсорбционная колонна
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
?ечении насадки (39)
м/с
Коэффициент сопротивления ? беспорядочно насыпанных кольцевых насадок при турбулентном режиме движения можно рассчитать:
, (40)
Па
Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки:
[4]
Па
Т.к гидравлическое сопротивление обуславливает энергетические затраты проведем аналогичный расчет для более совершенной насадки с целью уменьшения гидравлического сопротивления.
6.7 Определение скорости газа и диаметра абсорбера c насадкой седла Инталокс
В качестве насадки выбираем седла Инталокс со следующими характеристиками [1]:
а=118 м2/м3
м3/м3
dэ=0,027 м
кг/м3
Седлообразная насадка Инталокс при одинаковых размерах насадочных тел по сравнению с кольцами Рашига имеет на 25% большую удельную поверхность и несколько больший свободный объем. Такая насадка обладает меньшим гидравлическим сопротивлением и неколько большей эффективностью чем кольца Рашига.
Рассчитываем предельную скорость газа:
А=0,58
В=1,04
м/c
W= м/c
Диаметр абсорбера находим из уравнения расхода:
м
Выбираем стандартный диаметр обечайки абсорбера d=3 м [5].
=1,39 м/c
Рассчитаем долю орошения колонны:
м3/м2
, (41)
м3/м2
Доля активной поверхности насадки может быть найдена:
,
6.8 Определение коэффициента массопередачи для абсорбера c насадкой седла Инталокс
Рассчитаем коэффициент массоотдачи для газовой фазы:
=2912
м2/с,
Коэффициент массоотдачи:
м/с
Выразим в выбранной для расчета размерности:
кг/м2с
Рассчитаем коэффициент массоотдачи для жидкой фазы:
=64,28
м/с
м
Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе:
м/с
Выразим в выбранной для расчета размерности:
кг/м2с
Рассчитаем коэффициент массопередачи:
кг/м2с
6.9 Поверхность массопередачи и высота абсорбера c насадкой седла Инталокс
Поверхность массопередачи в абсорбере равна:
м2
Высота слоя насадки:
м
Высота колонны:
м
6.10 Гидравлическое сопротивление абсорбера с насадкой седла Инталокс
м/с
Па
Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки:
[4]
Па
Использование седлообразной насадки позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление, что значительно снижает расходы на электроэнергию.
7. Расчет аппарата на прочность
7.1 Расчет толщины обечайки
Толщину обечайки определяем по формуле:
, (42)
где d диаметр аппарата, м; P рабочее давление, МПа; допускаемое напряжение, МПа; коэффициент прочности сварочных швов; поправка на коррозию.
Допускаемое напряжение можно рассчитать по формуле:
, (43)
МПа[4]
[4]
МПа
[2]
мм[3]
мм
Согласно рекомендациям [5] принимаем толщину обечайки мм.
Толщина стенки аппарата должна быть малой по сравнению с диаметром аппарата и должно соблюдаться условие:
, (43)
Условие соблюдается.
7.2 Расчет толщины днища
Наибольшее распространение в химическом машиностроении получили эллиптические отбортованные днища по ГОСТ 6533 78 [4], толщина стенки днища мм.
7.3 Расчет трубопроводов
Внутренний диаметр трубопровода круглого сечения рассчитывают по формуле:
7.3.1 Трубопровод подачи газа в колонну
м
Выбираем трубопровод по ГОСТу 100012 мм - ВСт.3.
7.3.2 Трубопровод подачи абсорбента
м
Выбираем трубопровод по ГОСТу 1006 мм - ВСт.3.
ШтуцерDу - 100мм, Нт-150мм.
7.3.3 Трубопровод для выхода отработанного газа
м
Выбираем трубопровод по ГОСТу 100012 мм - ВСт.3.
7.3.4 Трубопровод для выхода аммиачной воды
м
Выбираем трубопровод по ГОСТу 50012 мм - ВСт.3.
8. Расчет вспомогательного оборудования
абсорбция материальный баланс аммиак прочность
8.1 Расчет холодильника газа
Примем что начальная температура газа 450С и перед подачей он охлаждается до 25С.
Предварительно найдем среднюю температуру воды:
С
Средняя разность температур:
С 10 С
, (44)
K
Средняя температура аммиачно-воздушной смеси:
t1 = 32,5 + 105 = 137,5 С
Найдем расход теплоты с учетом потерь 5%:
, (45)
где с1 - удельная теплоемкость аммиачно-воздушной смеси при Т = 105 К, Дж/(кгК); =4,67 кг/c
=2292386 Вт
Расход воды:
, (46)
кг/с
Объемный расход:
V2 = 0,016м3/с.
Воду направим в межтрубное пространство, а газ в трубное.
Определим ориентировочное значение площади поверхности тепло
Service Unavailable
The server is temporarily unable to service your request due to maintenance downtime or capacity problems. Please try again later.