химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

Автор А.П.Баскаков, И.П.Мухленов, Б.С.Сажин, В.Ф.Фролов и др.

циент массопередачи при новом значении Мт и прочих прежних параметрах равен Ко» = 7,34 с-1, Средняя степень отработки адсорбента

а = ——г (0,0038 — 0,00004) + 0,5 = 115 кг/м3

1,64- 10~5

По изотерме адсорбции с*(115) = 2,91-Ю-3 кг/м3. Средняя по всему аппарату движущая разность концентраций здесь определяется по соотношению (5.147), справедливому для участка линейной изотермы:

АГ (0,0038 - 0.00291) - (0,00004 - 0.0000126) п94й1Л-з /з

АС<* 0,0038 - 0,00291- в °'248 ' 10 КГ/М

0,00004 — 0.0000126

где С* (0,5) = 1,26-Ю-5 кг/м3. Суммарный объем адсорбента во всех КС: v = 0,5(0,0038 — 0,00004)/(7,34-0,248-Ю-3) = 1,04 м3; осл = 1,04/0,5 = 2,08 м3. Если принять по гидродинамическим соображениям Н = 0,10 м, то это будет соответствовать числу кипящих слоев п — 2,08/(0,785-0,7342-0,10) = 49. Значительное число необходимых слоев является своеобразной платой за малый расход адсорбента (в 2,26-10_3/(1,64-Ю-5) = 138 раз меньший, чем в аналогичном процессе с одним КС).

Уменьшить число секций в адсорбере можно путем увеличения расхода адсорбента. Если, например, увеличить Мт не в 1,3 раза по отношению Мт.шш, а в 5 раз, т.е. Мт = 5-1,26-10-» = 6,3-10~5 м3/с, то Ко* = 7,34[6,3- 10-5/(1,64Х ХЮ~5)]0'7 = 19,0 с-1. Средняя степень отработки адсорбента на выходе из аппарата а = 0,5-0,00376/(6,3-Ю-5) -f- 0,5 = 30,4 кг/м3. По изотерме адсорбции С*(30,4) = 0,77-Ю-3 кг/м3, и средняя движущая разность концентраций

АГ (0,0038 - 0,00077) - 0,0000274 1П_3 , 3

ЛСс" " 0.0038 -0.00077- " °'486 ' 10 Кг/м

0.0000274

Общий объем адсорбента: v = 0,5-0,00376/(19,0-0,486• 10"3) = 0,203 м3;исл = = 0,203/0,5 = 0,406 м3. Число необходимых КС высотой 0,10 м теперь п = = 0,406/(0,785 0,7342-0,10) = 9,6 « 10, что уже приемлемо для практической реализации.

На рис. 5.33 представлены результаты расчетов числа необходимых слоев многосекционного противоточного адсорбера при различных расходах адсорбента. Если имеются данные для расчета стоимости установки в зависимости от числа секций и для расчета затрат на транспорт различных расходов адсорбента и на его десорбцию, то, задаваясь различными количествами циркулирующего в установке адсорбента и определяя необходимое число КС, в принципе возможно выбрать технико-экономически оптимальный вариант установки.

Пример 5.7. Пусть требуется определить необходимые параметры адсорбера с кипящими слоями для поглощения паров этанола из воздуха активным углем АГ-3, имеющим средний диаметр частиц d =» 0,375-Ю-3 м, плотность частиц рт = 670 кг/м3, коэффициент афинности 6 = 0,61 и величину структурной константы S = 1,02 -10—6 К-2. Изотерма адсорбции системы представлена нз рис. 5.34. Расход воздуха Vc .= 0,25 м3/с. Содержание адсорбируемых паров

10a

a* ^1

ft J,

OCK

20 30

Рис. 5.33. Зависимость числа необходимых кипящих слоев от расхода адсорбента (пример 5.6).

Рис. 5.34. Изотерма адсорбции паров этанола углем АГ-3 при 20 "С и рабочая линия непрерывного процесса адсорбции (пример 5.7).

этанола в поступающем в аппарат адсорбенте а0 = 2 кг/м3. Начальная концентрация паров в воздухе С0 = 29,5-10~3 кг/м3; на выходе из адсорбера Ск = = МО-3 кг/м3. Коэффициент диффузии паров этанола в воздухе D = = 1,09-Ю-5 м2/с.

Расчет линейной скорости воздуха и диаметра аппарата производится так же, как в предыдущих примерах при задаваемом значении порозности КС 8 = 0,55:

1,2

0,554-75

Аг = Э.^(0.375.10;3)3 670 - 1,2 _ ^ . ^з

Re =

(15.10-6)2 1,28-10

= 3,1518 + 0,61 У 1.28- ю 3-0,554'75

го = 3,15 • 15 • 10"6/(0,375 -10 3) = 0,125 м/с;

Da = УО,25/(0,785-0,125) = 1,58

м

Количество адсорбента, равновесное с начальной его концентрацией в воздухе, находится по изотерме адсорбции: а* (С0) = а* (29,5- Ю-3) = 88,0 кг/м3 Минимальный расход адсорбента Мт, mm = 0,25(29,5 — 1,0) • 10~3/ (88,0 — 1,0) = = 0,0817-Ю-3 м3/с. Коэффициент избытка адсорбента выбирается в пределах рекомендуемого диапазона, тогда Мт — 1,2• 0,0817• 10~3 = 0,098-10~3 м3/с.

Объем адсорбента при нелинейной изотерме адсорбции определяется по уравнению (5.145), для чего необходимо определить коэффициент массообмена, например, по уравнению (5.138) и вычислить общее число единиц переноса, т.е. найти значение определенного интеграла в уравнении (5.146). Концентрация насыщенных паров этанола при 20 °С берется из справочных данных: Снас = = 0,146 кг/м3. Вычисляется значение Ki:3 4 0,75

098 • 10 3 • 0,375 • 10

KI= 1,55-102

1,09-10

Л0,7 / 0,146 \o.35 ) L 29,5-ИГ3 J

Х0.61 (1,02 МО"6-298)-'^(°'3^10"3 )1,g =0,121

где высота КС Н = 0,05 м выбирается в пределах рекомендованных значений. Коэффициент массообмена KOV = 0,121 • 1,09-10"5/(0,375• 10~3)2 = 9,43 c~f. Средняя концентрация адсорбтива в адсорбенте на выходе из аппарата находится из

ряс. 5.35. К определению величины опред6Л?ННОГо инте. грала (пример 5.7).

уравнения материального баланса:

25

а — .

0,098 • 10 3

. (29,1 — 1,0) • 10~3 + 1,0 = 73,5 кг/м3

На рис 5.34 изображена также рабочая линия процесс

страница 131
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150

Скачать книгу "Расчеты аппаратов кипящего слоя" (4.83Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
7661/16 WUS
fissler black edition цена
туалетный набор рандеву макси венге дуб молочный
дверная ручка в виде руки купить

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)