химический каталог




Расчеты аппаратов кипящего слоя

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

а. Значение определенного интеграла может быть вычислено с помощью построения кривой в координатах 1/[С—С*(а)] — С в пределах С0 — Ск (рис. 5.35) согласно данным табл. 5.2. Вычисление площади под кривой дает:

с-с*(а)'иг 1000

с»

\ С — С* (а) ~ Необходимый объем адсорбента в слое: v = Vc -3,35//Соа = ск

= 0,25-3,35/9,43 = 0,0885 м3; vCJ1 = 0,0885/0,55 = 0,161 м3; п = 0,161/(0,785-1,582-• 0,05) = 1,64.

Таблица 5.2. К расчету числа единиц переноса в примере 5.7

С-103. кг/м3 1 2 5 10 15 20 25 29,5

а, кг/м3

С* (а) • 103, кг/м3 (С - С*) • Ш3, кг/м3 1,0

0,021

0,98 4,2

0,086

1,9 11

0,23 4,8 25 0,52 9,5 37 1,0 15 50 2,5 18 63 4,5 22 74 6,6 23

(С-С*)-1 • 10~3, м3/кг 1,02 0,522 0,209 0,105 0.0668 0,0570 0,0465 0,0437

Таким образом, для осуществления процесса адсорбции в заданных пределах достаточно двух КС.

Пример 5.8. Для поглощения паров бензола из потока воздуха от Со = = 20-Ю-3 до Ск = 1,2-Ю-3 кг/м3 произвести расчет односекционного адсорбера с КС активного угля СКТ. Расход воздуха Vc = 0,6 м3/с при неизменной температуре 20 °С. Размер сферических частиц угля d — 1,9- Ю-3 м, плотность частиц рт = 670 кг/м3. Изотерма адсорбции (рис. 5.36) в диапазоне рассматриваемых концентраций может быть принята в качестве прямоугольной. Коэффициент диффузии паров бензола через полностью насыщенные слои угольной частицы ?>* = 2,3-Ю-6 м2/с.

Гидродинамический расчет осуществляется так же, как в предыдущих примерах, что при порозности е = 0,5 дает Da = 1,03 м. Средняя по высоте КС концентрация адсорбтива в предположении режима полного вытеснения потока воздуха находится по формуле (5.149):

g,(20-1.2)-10"8,6t69.10-»

In

20- 10 1,2-10"

кг/м3

Концентрация адсорбтива в отработанных слоях частиц адсорбента а*(С) = — с* (6,69-10_3) = 270 кг/м3. Необходимый расход адсорбента определяется

Рис. 5.36. Изотерма паров бензола на угле СКТ при 20 °С

решением трансцендентного уравнения Vc (Со - Ск) = -а^И^МО + ехр (-Л/6)]

где выражение в квадратных скобках

есть средняя степень отработки зерен

адсорбента на выходе из КС. Параметр

А\ = a*#2/(Z)*Cf) включает величину

среднего времени пребывания частиц

адсорбента в кипящем слое т =

3 = HS(l—е)/Мт. Подстановка исходных

С'10 , кг/м и вычисленных величин, а также принимаемой высоты КС Н = 0,10 м дает следующее значение расхода адсорбента: Мт = 9,9-10~5 м3/с. Далее легко находятся все прочие параметры процесса непрерывной адсорбции: средняя степень отработки адсорбента на выходе из аппарата г) = 41,6-0,01015 •+• 0,00103 = = 0,421; среднее время пребывания адсорбента в КС г = 0,10-0,785-1,032(1— — 0,5)/(9,9-Ю-5) = 420 с, время полной отработки зерна т* = a*fl2/(6D*C) = = 270(0,95- Ю-3)2/(6-2,3-10_66,69• Ю-3) = 2,64-103 с.

Пример 5.9, Рассматривается расчет процесса противоточной многосекционной адсорбции при следующих исходных данных. Массовый расход газа Мс = = 1,04 кг/(м2-с); С0 *= 5-10~3 кг/м3 и Ск = 0,01-Ю-3 кг/м3; радиус сферических зерен /? = 2-10_3 м; а* — 250 кг/м3; коэффициент внутренней диффузии через насыщенные слои адсорбента D* = 2,3-10-e м2/с; плотность частиц рт == = 1 -103 кг/м3; порозность КС Б = 0,5; высота слоев принимается Н = 0,05 м. Кинетика адсорбции соответствует режиму послойной отработки зерен адсорбента.

Если задаться средней конечной степенью отработки адсорбента Цк = 0,3, то из материального баланса для всего аппарата определится расход адсорбента. Далее по уравнению (5.155) находится концентрация под первым слоем С\, затем из равенства (5.155)—концентрация адсорбтива под вторым слоем (при этом величины А1 и I(Ai) известны из расчета первого слоя). Третий КС рассчитывается по уравнеиям (5.156) при п = 3 и т. д.

В этом примере оказывается, что четыре кипящих слоя заданной высоты при фиксированном значении Ск = 0,01 • 10~3 кг/м3 могут обеспечить улавливание от несколько большей начальной концентрации, чем Со = 5-Ю-3 кг/м3. Здесь возможны два варианта: 1) оставить высоты всех слоев и начальную концентрацию неизменными, тогда четыре слоя дадут на выходе из аппарата несколько меньшую концентрацию, чем 0,01-Ю-3 кг/м3; 2) варьировать высоты всех слоев или только высоту последнего слоя до тех пор, пока значение Со = 5-10-' кг/м8 не обратит в тождество уравнение для расчета четвертого слоя (система (5.156) при п = 4).

Результаты расчета плотностей распределения на выходе из каждого слоя приведены на рис. 5.37 (Четвертый слой здесь рассчитай по второму варианту, и его высота оказалась равной 0,025 м.)

Если при Со = 5-10~3 кг/м3 насыщать адсорбент не до ц = 0,3, а, например, до г) к = 0,6 при прочих равных условиях, то алгоритм расчета первых четырех слоев остается прежним. Вычисления для пятого и последующего слоев увеличиваются по объему, требования к точности вычислений при этом возрастают. На рис. 5.38 приведены результаты расчетов для пяти кипящих слоев. Здесь представляют интерес два момента. Во-первых, в многосекционном проти-воточном аппарате не все слои поглощают одинаковое количество адсорбтива, а имеет

страница 132
< 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
новая рига поселки 50 км от мкад
аудиосистема элитная
установки vs
зеркало на подставке напольное недорого

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
(25.05.2017)