48678

Расчет концентраций и расходов исходной и очищенной газовой смеси и количество поглощаемого СО2

Контрольная

Физика

VG н м3 ч Степень поглощения ψ Размеры колец Рашига характеристический размер N мм Коэффициент избытка поглотителя r Отношение скорости газа к скорости захлёбывания n Абсорбтив Вещество Молекулярная масса M кг кмоль Степень поглощения ψ Молярный поток абсорбтива на входе газовой фазы n н кмоль с Молярный межфазный поток Δn кмоль с Молярный коэффициент распределения m кмоль кмоль Абсорбат Вещество G Молекулярная масса MG кг кмоль Молярная доля на входе низ колонны yn н мол. доля Относительная молярная доля на входе низ колонны Yn н...

Русский

2013-12-22

279 KB

12 чел.

Список литературы:

  1.  Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по курсовому проектированию под ред. Ю.И. Дытнерского. М.: Химия, 1991г (или более позднее переиздание).
  2.  Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия, 1976г.
  3.  Справочник азотчика, Том I, М. Химия, 1986г.
  4.  Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004г.
  5.  Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973г (или более поздняя перепечатка).
  6.  Каграманов Г.Г., Фурмер И.Э., Миносьянц С.В. и др. Газовая промышленность. 1979. №8. с.45-47. (Растворимость углекислого газа в флотореагенте Т-66)
  7.  Бобылев В.Н. Физические свойства наиболее известных химических веществ. М.: РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2003г.

Последовательность расчета:

1. Расчет концентраций и расходов исходной и очищенной газовой смеси и количество поглощаемого СО2.

  •  С исходной газовой смесью поступает:
  •  Поглощается при φ=...:
  •  Остается не поглощенным:
  •  Расход газа, покидающего абсорбер:
  •  Конечное содержание СО2 в нем:
  •  Расход инертного газа:
  •  Массовые расходы газа:

на входе в абсорбер:

на выходе из абсорбера:

2. Равновесные условия.

  •  Растворимость газа в поглотителе: таблица
  •  Переведем в нужные концентрации:

Х        

РУ       

;;;

;;.

По полученным точкам строим равновесную линию

3. Расчет концентрации газа в жидкости и расхода абсорбента.

  •  Условия регенерации:
  •  Получить для условий регенепации:
  •  Остается не выделившимся:

 

  •  Наносим первую точку рабочей линии:

; .

  •  Минимальный удельный расход поглотителя:

 

 (по диаграмме У-Х))

  •  Реальный удельный расход поглотителя:

 

  •  Действительный расход чистого растворителя:

 

  •  Содержание газа в жидкости вытекающей из абсорбера:

 

  •  Наносим вторую точку рабочей линии:

;  .

Строим рабочую линию.

Массовые расходы жидкости.

  •  Сверху орошает абсорбер:
  •  Снизу вытекает из абсорбера:

4. Расчет средней движущей силы.

  •  Найдем значение коэффициента распределения:

5. Расчет предельной и рабочей скоростей газа, диаметра абсорбера и рабочей плотности орошения.

  •  Плотность газа, входящего снизу в абсорбер при н.у.:

,

где .

  •  Плотность газа при рабочих условиях:

.

  •  Плотность газа наверху колонны:

.

.

  •  Определим расчетную скорость газа:

  •  Определим расчетную площадь поперечного сечения:

  •  Определим расчетный диаметр:

  •  Выберем стандартный диаметр:
  •  Определим среднюю скорость газа:

  •  Определим среднюю плотность газа:

  •  Скорость газа составляет в % от предельной:

  •  Определим режим работы колонны:
  •  Плотность орошения абсорбера или фиктивная скорость жидкости в нем:

- массовая плотность орошения

6. Расчет коэффициентов массопередачи.

а) Объемный коэффициент массоотдачи в газовой фазе уV 

Молярный коэффициент массоотдачи в газовой фазе:

б) Объемный коэффициент массоотдачи в жидкой фазе хV.

  •  Приведенная толщина пленки жидкости:

  •  Молярный коэффициент массоотдачи в жидкой фазе:

7. Расчет потребной поверхности массопередачи, объема и высоты насадочного слоя.

  •  Высота насадки:

В зависимости от диаметра выбираем:

Высота сепарационного пространства над насадкой

Zв = м

Расстояние от днища до насадки

Zн = м

Высота одной секции насадки

Z =  м

Высота промежутков между секциями

hp = м

Тогда получаем, что:

Число секций

n =  шт

Высота колонны

H кол = м

Исходные данные

Абсорбтив (распределённое в-во)

A

Абсорбент (поглотитель)

L

Абсорбат (инерт)

G

Давление в абсорбере

p1

МПа

Температура в абсорбере

t1

оС

Давление в десорбере

p2

МПа

Температура в десорбере

t2

оС

Содержание абсорбтива в исх. газ. смеси

y н

% об.

Объёмный расход исх. газ. смеси (н.у.)

VG н

м3/ч

Степень поглощения

ψ

Размеры колец Рашига (характеристический размер)

N

мм

Коэффициент избытка поглотителя

r

Отношение скорости газа к скорости захлёбывания

n

%

Абсорбтив

Вещество

A

Молекулярная масса

MA

кг/кмоль

Степень поглощения

ψ

Молярный поток абсорбтива на входе газовой фазы

nA н

кмоль/с

Молярный межфазный поток

ΔnA

кмоль/с

Молярный коэффициент распределения

m

кмоль/кмоль

Абсорбат

 

Вещество

G

Молекулярная масса

MG

кг/кмоль

Молярная доля на входе (низ колонны)

yn н

мол. доля

Молярная доля на выходе (верх колонны)

yn к

мол. доля

Относительная молярная доля на входе (низ колонны)

Yn н

кмоль/кмоль

Относительная молярная доля на выходе (верх колонны)

Yn к

кмоль/кмоль

Молярный расход газовой фазы на входе (низ колонны)

ny н

кмоль/с

Молярный расход газовой фазы на выходе (верх колонны)

ny к

кмоль/с

Молярная масса газовой фазы на входе (низ колонны)

My н

кг/кмоль

Молярная масса газовой фазы на выходе (верх колонны)

My к

кг/кмоль

Массовый расход газовой фазы на входе (низ колонны)

my н

кг/с

Массовый расход газовой фазы на выходе (верх колонны)

my к

кг/с

Объёмный расход газовой фазы на входе (при раб. усл.)

Vy н

м3/с

Объёмный расход газовой фазы на выходе (при раб. усл.)

Vy к

м3/с

Молярный расход абсорбата

nG

кмоль/с

Движущая сила вверху колонны

ΔYверх

кмоль/кмоль

Движущая сила внизу колонны

ΔYниз

кмоль/кмоль

Средняя движущая сила

ΔYср

кмоль/кмоль

Плотность газовой фазы на входе (низ колонны)

ρy н

кг/м3

Плотность газовой фазы на выходе (верх колонны)

ρy к

кг/м3

Абсорбент

Вещество

L

Молекулярная масса

ML

кг/кмоль

Плотность в абсорбере

ρL1

кг/м3

Плотность в десорбере

ρL2

кг/м4

Растворимость при условиях десорбции

α

м3/м3

Молярная доля на входе

xn н

мол. доля

Молярная доля на выходе

xn к

мол. доля

Относительная молярная доля на входе

Xn н

кмоль/кмоль

Относительная молярная доля на входе

Xn к

кмоль/кмоль

Равновесная доля в жидкой фазе внизу абсорбера

X*(Yn н)

кмоль/кмоль

Минимальный расход абсорбента

nL min

кмоль/с

Молярный расход абсорбента

nL

кмоль/с

Массовый расход абсорбента

mL

кг/с

Массовый расход жидкой фазы на входе (верх колонны)

mx н

кг/с

Массовый расход жидкой фазы на выходе (низ колонны)

mx к

кг/с

Абсорбер (расчёт диаметра)

Удельная поверхность насадки

a

м2/м2

Порозность (доля свободного объёма) насадки

ε

м3/м3

Коэффициенты насадки

A

B

Массовый расход газовой фазы внизу колонны

my низ

кг/с

Массовый расход жидкой фазы внизу колонны

mx низ

кг/с

Вязкость жидкой фазы

μx

мПа*с

Предельная скорость газа в колонне

wy пр

м/с

Скорость газа в колонне

wy

м/с

Объёмный расход газовой фазы внизу колонны

VG низ

м3/с

Расчётная площадь сечения колонны

S расч

м2

Расчётный диаметр колонны

D расч

м

Стандартный диаметр колонны

D

м

Стандартная площадь сечения колонны

S

м2

Скорость газовой фазы внизу колонны

wy низ

м/с

Скрость газовой фазы вверху колонны

wy верх

м/с

Средняя скорость газовой фазы

wy ср

м/с

Средняя плотность газовой фазы

ρy ср

кг/м3

Средний массовый расход жидкой фазы

mx ср

кг/с

Средний объёмный расход жидкой фазы

Vx ср

м3/с

Средняя фиктивная скорость жидкой фазы в колонне

wx ср

м/с

Абсорбер (расчёт высоты)

Молярный объём абсорбтива

vA

см3/моль

Молярный объём абсорбата

vG

см3/моль

Коэффициент диффузии в газовой фазе

Dy

10^(-7) м2/с

Молярный объём абсорбента

vL

см3/моль

Коэффициенты ассоциации

A

B

Вязкость жидкой фазы при 20оС

μx20

мПа*с

Коэффициент диффузии в жидкой фазе при 20оС

Dx20

10^(-9) м2/с

Плотность жидкой фазы при 20оС

ρx20

кг/м3

Температурный коэффициент диффузии

b

Коэффициент диффузии в жидкой фазе

Dx

10^(-9) м2/с

Вязкость абсорбтива при н.у.

μA0

мкПа*с

Вязкость абсорбата при н.у.

μG0

мкПа*с

Константа Сатерленда абсорбтива

CA

К

Константа Сатерленда абсорбата

CG

К

Вязкость абсорбтива

μA

мкПа*с

Вязкость абсорбата

μG

мкПа*с

Вязкость газовой фазы внизу колонны

μy низ

мкПа*с

Вязкость газовой фазы вверху колонны

μy верх

мкПа*с

Средняя вязкость газовой фазы

μy ср

мкПа*с

Критерий Рейнольдса для газовой фазы

Rey

Криетрий Прандтля для газовой фазы

Pry

Эквивалентный диаметр насадки

м

Объёмный коэффициент массоотдачи в газовой фазе

βyV

м3/(м2*с)

Молярный коэффициент массоотдачи в газовой фазе

βy

кмоль/(м2*с)

Критерий Рейнольдса для стекающей плёнки жидкости

Rex

Критерий Прантля для жидкой фазы

Prx

Толщина стекающей по насадке плёнки

δпр

мкм

Объёмный коэффициент массоотдачи в жидкой фазе

βxV

10^(-5) м3/(м2*с)

Молярный коэффициент массоотдачи в жидкой фазе

βx

кмоль/(м2*с)

Молярный коэффициент массопередачи по газовой фазе

Ky

кмоль/(м2*с)

Поверхность массопередачи

F

м2

Эффективная удельная поверхность насадки

a эф

м2/м3

Коэффициент смачиваемости насадки

Ψ

м2/м2

Объём насадки

V

м3

Высота насадки

H

м

Высота сепарационного пространства над насадкой

м

Расстояние от днища до насадки

м

Высота одной секции насадки

Z

м

Высота промежутков между секциями

hp

м

Число секций

n

шт

Высота колонны

H кол

м

Толщина колец Рашига

δ

мм


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

55109. Исследование систем управления 88 KB
  Методологии и практическим навыкам исследования надо учить вкус к исследовательской деятельности надо прививать способности к исследовательской работе надо развивать уже в процессе подготовки специалистов.
55110. Коммерческие банки и их функции 19.57 KB
  В механизме функционирования кредитной системы огромная роль принадлежит коммерческим банкам. Они аккумулируют основную долю кредитных ресурсов, предоставляют клиентам полный комплекс финансового обслуживания, включая выдачу ссуд, прием депозитов, расчеты, покупку-продажу и хранение ценных бумаг, иностранной валюты и т.д
55111. История развития генетики как фундаментальной науки. Методы исследования генетики человека 40 KB
  Мать и отец пробанда здоровы. Четыре сестры матери пробанда здоровы мужья их здоровы. О двоюродных сибсах со стороны матери пробанда известно: в одной семье один больной брат две сестры и брат здоровы; в двух других семьях по одному больному брату и по одной здоровой...
55112. Банковский мультипликатор: сущность и механизм действия 18.77 KB
  Банковский мультипликатор представляет собой процесс увеличения (мультипликации) денег на депозитных счетах коммерческих банков в период их движения от одного коммерческого банка к другому
55114. ИСТОРИЯ РИТОРИКИ 217.5 KB
  Интерес представляет риторическое обучение в духовных академиях и старообрядческих общинах. В библиотеках Москвы, Киева, Санкт-Петербурга хранятся многочисленные рукописи учебников, созданных учителями риторики для своих учеников, различные сборники с риторическими статьями и школьными речами.
55115. Почвозащитная способность сельскохозяйственных культур и севооборотов. Проектирование севооборотов с учетом уклонов на пашне. Методические указания 318.5 KB
  Озимые зерновые пропашные культуры зернобобовые яровая пшеница гречиха Просо Пласт многолетних трав пропашные культуры озимые зерновые залежь Гречиха Пропашные яровые зерновые зернобобовые культуры Зернобобовые...
55116. Основы молекулярной генетики, моделирование процессов кодирования наследственной информации 38 KB
  Определить антикодоны транспортных РНК, которые осуществляют доставку к рибосомам следующих аминокислот: фенилаланин, серин, тирозин, цистеин, лейцин, треонин, лизин, глутамин.
55117. Рекультивация почв, засоленных и осолонцованных при загрязнении нефтепромысловыми сточными водами (НСВ). Методические указания 309 KB
  Цель занятия: научиться разрабатывать системы мероприятий по рекультивации засоленных и загрязненных НСВ земель; дать студентам знания: по известкованию почвы; изучить методы и расчеты норм известкования почвы; по гипсованию почвы; изучить методы и расчеты норм гипсования почвы; по засолению почв промывке почв; изучить методы и расчеты промывной нормы при засолении почвы....