Контрольная работа: Расчет концентрации бензола в поглотительном масле. Определение расхода греющего пара
Задача 1
бензол абсорбер пар масло
Абсорбер для улавливания паров бензола из парогазовой смеси орошается поглотительным маслом с мольной массой 260 кг/кмоль. среднее давление в абсорбере Рабс. =800 мм.рт.ст., температура 40°С. Расход парогазовой смеси 3600 м3 /ч (при рабочих условиях). Концентрация бензола в газовой смеси на входе в абсорбер 2% (об.); извлекается 95% бензола. содержание бензола в поглотительном масле, поступающем в абсорбере после регенерации 0,2% (мол.). Расход поглотительного масла в 1,5 раза больше теоретически минимального. Для расчета равновесных составов принять, что растворимость бензола в масле определяется законом Рауля. При концентрациях бензола в жидкости до х=0,1 кмоль бензола/кмоль масла равновесную зависимость Y*=f(х) считать прямолинейной.
Определить:
1) Расход поглотительного масла в кг/ч;
2) Концентрацию бензола в поглотительном масле, выходящем из абсорбера;
3) Диаметр и высоту насадочного абсорбера при скорости газа в нем (фиктивной) 0,5 м/с и высоте единицы переноса (ВЕТТ) hоу =0,9 м;
4) Высоту тарельчатого абсорбера при среднем к.п.д. тарелок 0,67 и расстояние между тарелками.
1. Концентрация бензола в поглотителе на выходе из абсорбера и расход поглотительного масла
Массу паров бензола (Б), переходящего в процессе абсорбции из газовой смеси (Г) в поглотитель (М) за единицу времени, находят из уравнения материального баланса:
,
где L, G – расходы соответственно чистого поглотителя и инертной части газа, кг/с; 
- конечная и начальная концентрация бензола в поглотительном масле, кг Б/кг М; 
- начальная и конечная концентрация бензола в газовой фазе, кг Б/кг Гвыразим составы фаз, нагрузки по газу и жидкости в выбранной для расчета размерности:
; 
,
Где ρ0у – средняя плотность парогазовой смеси при нормальных условиях. Принимаем плотность парогазовой смеси равной плотности коксового газа, ρ0у =0,44кг/м3 .
Пересчитаем объемные концентрации в массовые. Пересчитаем объем парогазовой смеси для нормальных условий.
V0 =Р·V·Т0 /(Т·Р0 )=800·3600·273/(313·740)=3394,5 м3 /ч, что соответствует 3394,5/22,4=151,54 кмоль/ч и 3394,5·0,44=1493,6 кг/ч. Таким образом, ун =67,89 м3 /ч=3,031 кмоль/ч=236,4 кг/ч=15,8% (по массе); при 95% поглощении ук =0,93% (по массе)
Получим:
кг Б/кг Г
кг Б/кг Г
моль Б/кг М
Для перевода объемной мольной концентрации в относительную массовую воспользуемся формулой:
МА =260 кг/кмоль, ρ - плотность поглотительного масла, примем 900 кг/м3
кг Б/кг М
Расход поглотительного масла L принят в 1,5 раза больше минимального Lmin :
Отсюда:
,
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--