Курсовая работа: Расчет насадочного адсорбера

Отсюда из уравнения (2) определим расход поглотителя:

Тогда соотношение расходов фаз, или удельный расход поглотителя, составит:

1.2 Расчет движущей силы массопередачи

Движущая сила в соответствии с уравнением (1) может быть выражена в единицах концентраций как жидкой, так и газовой фаз. Для случая линейной равновесной зависимости между составами фаз, принимая модель идеального вытеснения в потоках обеих фаз, определим движущую силу в единицах концентрации газовой фазы:

, (10)

где и - большая и меньшая движущие силы на входе потоков в абсорбер и на выходе из него, кг/кг (рисунок 1 и 2).

; ,

где и - концентрации этанола в газе, равновесные с концентрациями в жидкой фазе (поглотителе) соответственно на входе в абсорбер и на выходе из него (рисунок 2).

Средняя движущая сила процесса абсорбции:

1.3 Коэффициента массопередачи

Коэффициент массопередачи K_y находят по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений:

, (11)

где - коэффициенты массоотдачи соответственно в жидкой и газовой фазах, кг/(м² с); m – коэффициент распределения, кг/кг.

Для расчета коэффициентов массоотдачи необходимо выбрать тип насадки и рассчитать скорости потоков в абсорбере. При выборе типа насадки для проведения массообменных процессов руководствуются следующими соображениями:

во-первых, конкретными условиями проведения процесса – нагрузками по пару и жидкости, различиями в физических свойствах систем, наличием в потоках жидкости и газа механических примесей, поверхностью контакта фаз в единице объема аппарата и т.д.;

во-вторых, особыми требованиями к технологическому процессу – необходимостью обеспечить небольшой перепад давления в колоне, широкий интервал изменения устойчивости работы, малое время пребывания жидкости в аппарате и т.д.;

в-третьих, особыми требованиями к аппаратурному оформлению – создание единичного или серийно выпускаемого аппарата малой или большой единичной мощности, обеспечение возможности работы в условиях сильно коррозионной среды, создание условий повышенной надежности и т.д.

В нашем случае насадка определена условиями задания:

Тип насадки: Кольца Рашига, керамические, упорядоченные.

1.4 Расчет скорости газа и диаметр абсорбера

Скорость газа в точке инверсии фаз ω_п м/сек, соответствующая возникновению режима эмульгирования (считая на полное сечение колоны), определяется из уравнения (Павлов. с.380):

, (12)

где σ – удельная поверхность насадки, м² /м³ ;

g – ускорение свободного падения, м/сек² ;