Контрольная работа: Расчет концентрации бензола в поглотительном масле. Определение расхода греющего пара

Расход инертной части газа:

G=V₀ (1-у_об )·(ρ_0у –у_н ),

Где у_об – объемная доля бензола в газе, равная 2%, то есть 0,02 м³ Б/ м³ Г

G=3394,5·(1-0,02)·(0,44-0,0093)=1432,77 кг/с

Производительность абсорбера по поглощаемому компоненту:

М=G·()=1432,77(0,56-0,0216)=771,4 кг/с

Расход поглотителя:

L=М/()=771,4/(0,067-0,00002)=11516,8 кг/с

Соотношение расходов фаз, или удельный расход поглотителя:

l=L/G=11516,8/1432,77=8,04 кг/кг

2. Диаметр и высота насадочного абсорбера

Фиктивная скорость газа в абсорбере известна ω=0,5 м/с

V=3600 м³ /ч=1 м³ /с

м

Выбираем стандартный диаметр обечайки абсорбера d=1,6 м.

Выбираем регулярные насадки фирмы Зульцер Хемтех удельная поверхность σ=235 м² /м³ , свободный объем ε=0,9 м³ /м³ , эквивалентный диаметр d_э =0,015 м, насыпная плотность 490 кг/м³ , число штук на 1 м³ 52 000.

Плотность орошения (скорость жидкости) рассчитывают по формуле:

U=L/(ρ_х S),

где S – площадь поперечного сечения абсорбера, м² .

U=11516,8/3600/900/0,785/1,6=1,77·10^-3 м³ /(м² ·с)

При недостаточной плотности орошения и неправильной организации подачи жидкости поверхность насадки может быть смочена не полностью. Существует некоторая минимальная эффективная плотность орошения U_min , выше которой всю поверхность насадки можно считать смоченной. Для насадочных абсорберов эта величина будет равна:

U_min =а·q_эф ,

где q_эф =0,022·10^-3 м² /с – эффективная линейная плотность орошения

U_min =235·0,022·10^-3 =5,17·10^-3 м³ /(м² ·с)

Условие удовлетворяется и коэффициент смоченности насадки ψ примем равным 1.

Поверхность массопередачи может быть найдена из основного уравнения массопередачи:

,

где К_х К_у – коэффициенты массопередачи соответственно по жидкой и газовой фазе, кг/(м² ·с)поверхность контакта фаз в абсорбере при пленочном режиме работы можно выразить также через высоту единицы переноса (ВЕП):