Файл: Расчет и проектирование установки для абсорбции аммиака.docx

, находящихся под избыточным давлением выше 30 кПа, лежит в пределах от 1,0 до 2,5 м/с. Для штуцера выхода поглотителя принимаем .

Расчетный диаметр данного штуцера ,м,



Принимаем стандартный условный диаметр штуцера для выхода отработанного поглотителя =125 мм.

---

4.7 Определение числа тарелок через число единиц переноса по газовой фазе на одной тарелке и общее число единиц переноса

Расчетное число тарелок абсорбера , штук, определяем по формуле

, (а)

где -общее число единиц переноса (ЧЕП) по газовой фазе;

-число единиц переноса по газовой фазе (ЧЕП) на одной тарелке.

Значение рассчитываем по формуле

, (б)

; (см.п.4.2.1),



Значение определяем по формуле

, (в)

где и -число единиц переноса в газовой и жидкой фазах на одной тарелке соотвественно;

А-абсорбционный фактор.

Для абсорберов с колпачковыми тарелками и рассчитываем по формулам Американского института инженеров-химиков[1]:

, (г)

, (д)

где -высота переливного порога(планки), м;

-фактор газовой нагрузки,

---

,

-нагрузка по жидкости на перелив (линейная плотность орошения),м³/(м*с),

-диффузионный критерий Прандтля (число Прандтля) для газовой фазы;

-время контакта жидкости с газом на тарелки,с.

-0,03 м, - (см. подпункт 4.4.1.1).

Значение определяем по зависимости

. (е)

.

Число Прандтля для газовой фазы рассчитываем следующим образом:

, (ж)

где -коэффициент молекулярной диффузии NH₃ в воздухе при рабочих давлении и температуре,м²/с

= (см. подпункт 4.4.1.1).



По формуле (г)

.

D_x= м²/с(см. подпункт 4.4.1.2).

Значение определяем, используя зависимость

(з)

где -высота светлого слоя жидкости на тарелке, м.

-длина пути жидкости на тарелке, м.

высота светлого слоя жидкости,

Для барботажных тарелок с переливными устройствами вычисляем по формуле

---

, (и)





По формуле (д)



Значение абсорбционного фактора вычисляем по зависимости

, (к)

где L и G-молярные расходы жидкой и газовой фаз соотвественно,

кмоль/с

m=1,196(см. подпункт 4.4.1.5).



По формуле (в)



Расчетное число тарелок абсорбера по формуле (а)



Руководствуясь. Принципами конструирования цельно-сварных колонных аппаратов[1], принимаем общее число тарелок N=6 штук.

---

5 Расчет вспомогательного оборудования

5.1 Расчет теплообменника

5.1.1 Ориентировочный расчет теплообменника для поглотителя

По заданию температура абсорбции составляет 30^◦С, а температура поглотителя (воды) 73^◦С. Поэтому поглотитель необходимо охладить до 30^◦С. В качестве охлаждающего агента выбираем захоложенную воду с начальной температурой 15^◦С, которая будет нагреваться до 20^◦С.

Найдем тепловую нагрузку по формуле :

(5.1)

где Q – тепловая нагрузка, Вт;

G₁ – расход поглотителя, кг/с;

c₁ – теплоемкость воды при средней температуре , Дж/кг∙К, c₁=4190 Дж/кг∙К;

t_н и t_к – начальная и конечная температуры поглотителя ,^◦С.

Расход поглотителя переведем в выбранные единицы измерения по формуле:

(5.2)

где L – расход поглотителя, кмоль/с. L=0,735 кмоль/с (рассчитано в разделе 4);

М – молярная масса воды, кг/кмоль. М=18 кг/кмоль .



_{Средняя температура поглотителя:}



Тепловая нагрузка:



Расход захоложенной воды определяем на основании теплового баланса по формуле:

(5.3)

где с₂ – теплоемкость воды при средней температуре, Дж/кг∙К.

Средняя температура захоложенной воды



_{Теплоемкость воды при 17,5◦С :}



Расход захоложенной воды:

---