Файл: Вариант 21 Количество газовой смеси поступающей на установку.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 20
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Вариант № 21:
Количество газовой смеси поступающей на установку V=12 м3/с, Температура газовой установки tГС = 540 0с. Начальная объемная концентрация улавливаемого газа (диоксид серы) в газовой смеси YН = 6%.
Степень извлечения е = 93%, начальная массовая концентрация ХН = 0. Степень насыщения водой η = 84%. Давление в абсорбере РАБС. = 6 атм. Начальная температура охлаждения воды tОхл.в = ., температура поглотителя tПогл = 180С.
1. Расчетная часть начинается с расчета насадки абсорбера.
Начальные относительные массовые составы начальной газовой и жидкой фазы определим по формулам:
Начальная массовая концентрация:
,
Начальная массовая концентрация газа:
,
Определим концентрацию газа в газовой смеси:
Для расчета конечной концентрации на выходе из абсорбера расчеты приведем в таблице
Расчет третьего столбца
определяем по номограмме А.К. Чернышева по температуре проводим прямую через точку 16, соответствующую данному газу, получаем значение 0,032 *106 мм.рт.ст.
Переведем давление в абсорбере в мм.рт.ст.
РАБС. = 6.760/106=0,0456 *106 мм.рт.ст.
.
Далее построим график зависимости Yх от Х по значениям в соответствующих строках.
Формулы | Значения | |||||
Х | 0 | 1 | 2 | 5 | 10 | 15 |
| 0 | 0,0202 | 0,0204 | 0,0210 | 0,0222 | 0,0234 |
| 0 | 0,000253 | 0,000255 | 0,000265 | 0,000278 | 0,00293 |
, Ф –инегр. тепл. раств., С – теплоемкость поглотителя-воды. | 0 | 22,6 | 28,3 | 35,41 | 44,14 | 53,9 |
| 0 | 0,02 | 0,032 | 0,04 | 0,044 | 0,05 |
| 0 | 0,16 | 0,224 | 1,432 | 2,336 | 10,272 |
.
Производим построение рабочих линий, они не должны пересекаться.
Принимаем, что газовая смесь, поступающая на установку перед подачей в колонку охлаждается до заданной температуры (на 5-10 0С выше температуры охладителя).
Определяем объем газовой смеси, поступающей в абсорбер по технологическим параметрам.
.
Определяем количество газа, поступающего колонку
.
.
Плотность газа при заданных условиях:
6,178 кг/м3.
Плотность воздуха при заданных условиях:
кг/м3.
=4,489 кг/с, 12,75кг/с.
Плотность газовой смеси:
1,44.
Определим количество поглощенного газа:
Расчет поглотителя или воды:
=10,85 кг/с.
Концентрация газа:
.(В таблице)
2. Определение скорости газа и диаметра.
Скорость захлебывания:
,
где f – удельная поверхность насадки, VСВ – свободный объем, - плотность газовой смеси, - плотность газовой смеси.
А и В – коэффициенты, выбираемые в зависимости от вида насадки.
Высота, диаметр, толщина удельной поверхности: 10*10*1,5.
Свободный объем V=, эквивалентный диаметр dЭКВ = .
=(Табл.4,[2])
А = 0,022. В = 1,75.
Скорость захлебывания м/с.
м/с.
=4,56.
Стандартный диаметр: от 1 до 3,6 – через 0,2м.
от 3,5 до 6 – через 0,5 м.
от 6 до 9 – через 1м.
.
.
f= 0,022*10-3.
,
Стальные кольца Пальна 50х50х1.
Свободный объем V = 0,9, диаметр dЭКВ = 0,033.
Скорость захлебывания = 2,74 м/с,
2,19 м/с.
1,57 м.
Стандартный:
Оптимальная плотность орошения =0,45.
1,125.
3. Определение высоты насадочной колонны.
.
Определим движущую силу внизу абсорбера и наверху.
,
,
, .
Если меньше 2 ,то .
0,026, 0,0085, =0,007.
Определяем вязкость газовой смеси.
.
.
Рассчитаем коэффициент масоотдачи в газовой смеси. Для этого рассчитаем критерий Рейнольса.
. Режим турбулентный от 10 до 100.
Критерий Прандтля.
.
,
Коэффициент масоотдачи.
0,258,
Значение коэффициентов
.
Определяем приведенную величину стекающей пленки:
м.
Определяем модифицированный критерий Рейнольса:
=200.
Определяем диффузионный коэффициент Прандтля.
555,5,
1,12.10-3,
.
Коэффициент массопередачи для газовой фазы:
=0,041.
=1,712.
Площадь поверхности массопереноса абсорбера:
=19240.
6,6 м.
.
Определение высоты абсорбера через численные единицы переноса.
Высоту газовой для газовой фазы определяем по формуле.
0,157м.
0,495м.
Удельный расход поглотителя:
.
Определяемый средний наклон линии равновесия:
1,77.
Единица переноса.
м.
6,24 м.
Сравниваем НН = 6,6м, НН =6,24 м.
Берем большее.
Если больше 4 м, то определим расстояние между ярусами:
0,7 м.
=1,25 м,
=2,5 м.
=10,95 = 11 м.
Расчет гидравлического сопротивления.
Определяем коэффициент сухой насадки:
,
5.
Определим сопротивление орашения:
,
В – зависит от насадки.
Давление, развиваемыми газами:
Па.
4. Расчет теплообменника.
5400С
180С
50-700С
120С
Определяем средние значения температур потоков:
Для воды: ,
Для газовой смеси: .
Теплоемкость воды: , плотность воды: .
Плотность газа:
,
Теплоемкость газовой смеси:
Определяется по таблицам или расчетным методом