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

10 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

3629. Уголовный процесс. Возбуждение уголовного дела 120.5 KB
  Уголовный процесс. Возбуждение уголовного дела Демократическое правовое государство означает верховенство правового закона и приоритет прав человека и гражданина. Одним из принципов уголовного процесса является законность, то есть «неукоснительное с...
3630. Очистные сооружения 36.5 KB
  Очистные сооружения Биологические очистные сооружения предназначены для полной биологической очистки всех видов сточных вод, включая хозяйственно- бытовые стоки города, а так же промышленные и бытовые стоки промышленных предприятий города. Биологиче...
3631. Теория с вычислительных процессов 63.5 KB
  Процессы. Параллельные процессы. Последовательные процессы Цель работы: Усвоить понятие процесса. Изучить виды процессов и способы их взаимодействия. Рекомендации по выполнению работы 1. проработать материал лекции 9-14 2. При оформлении выполненног...
3632. Экономические последствия чрезвычайных ситуаций 131 KB
  Экономические аспекты безопасности жизнедеятельности В связи с ухудшением техногенной обстановки в России можно ожидать, что во многих случаях отдельные, даже небольшие по своим масштабам производственные аварии и стихийные бедствия станут одной цеп...
3633. Анализ финансового положения предприятия 82 KB
  Анализом хозяйственной деятельности называется научно разработанная система методов и приемов, посредством которых изучается экономика предприятия, выявляются резервы производства на основе учетных и отчетных данных, разрабатываются пути их...
3634. Экономическое содержание категории предприятие 61 KB
  Понятие и экономическое содержание категории «предприятие». Классификация предприятий. В современной экономике производство организуется в форме предприятия. Поэтому предприятие является основным элементом экономической системы, а уровень использ...
3635. Філософія доби Відродження 95.5 KB
  Історичні передумови Відродження Історичний період, до розгляду філософії якого ми приступаємо, у сучасників одержав назву «Відродження» (від фр. «Renaissance» - Ренесанс) оскільки в їх час було відроджено ту культуру, яку знищило було християнство ...
3636. Основы менеджмента. Курс лекций 541.5 KB
  Тема Исторические основы менеджмента Условия и факторы возникновения и развития менеджмента. Этапы и школы в истории менеджмента. Влияние национально-исторических факторов на развитие менеджмента. Перспективы менеджмента в России. Усл...
3637. Правовые характеристики правового принуждения 91 KB
  Управление обществом, обеспечение общественной дисциплины и правопорядка осуществляется с помощь активных способов целенаправленного воздействия на сознание и поведение людей, в качестве этих способов выступают и такие методы государственно...