химический каталог




Проектирование процессов и аппаратов химической технологии

Автор И.Л.Иоффе

х концентрациях, получим

1 -МО - До)

Н0Х кмоль поглощаемого компонента

кг инертного газа

кмоль инертного газа

(8.9)

l-r-JR(l-tfo) А«н.г

(8.10)

1" =

М„.

Равновесное содержание поглощаемого компонента в газовой фазе Y* определяется как

кг поглощаемого компонента

кг инертного газа

Равновесная концентрация X* может быть рассчитана по формуле (8.8). Предполагая, что концентрация жидкости на

207

выходе из абсорбера достигнет значения Хк при взаимодействии с газовой фазой, содержащей У„, кмоль/кмоль поглотителя.

Я„ N"UJ'°^ IMMUJID НИ, АИ,П1С"1Л. (^.11)

а ' и U — л о) '

После определения состава фаз рассчитываем количество

вещества, переходящего из газовой фазы в жидкую из уравнения материального баланса: J

M = C?(7H-TK) = L(TK^X„). (8.12)

Общий расход поглотителя:

L = О (F„ - YK)I(X« - ХИ). (8.13)

Удельный расход поглотителя:

/ = L/o = (Т„ - FK)/(f к _ Г„). (8.14)

8.2.2. Тепловой баланс

При растворении газа в жидкости выделяется большое количество теплоты. При отсутствии отвода теплоты температура повышается, что ведет к возрастанию равновесного парциального давления компонента, изменению положения линии равновесия, уменьшению движущей силы процесса, ухудшению условий абсорбции.

Практически процесс абсорбции проводится с интенсивным отводом теплоты, чтобы температура раствора в аппарате повышалась незначительно.

Количество теплоты Q (в Вт), выделяющейся при абсорбции, равно:

<} = МФ = Ф1.(Х2-Х,), (8.15)

где Ф — дифференциальная теплота растворения, Дж/кг.

Если абсорбция ведется без отвода теплоты, можно считать, 4Tq вся выделяемая теплота идет иа нагревание жидкости:

Q = Lc(t2-/r), (8.16)

где с — удельная теплоёмкость жидкости, Дж/(кг-К): tu t2—температура жидкости иа входе в абсорбер и на выходе из него.

Приравняв правые части уравнений (8.15) и (8.16), получим уравнение теплового баланса абсорбера, работающего без отвода теплоты:

Ф(12-1,) = с(12-г,). (8.17)

Из этого уравнения находим температуру жидкости на выходе из абсорбера:

t^t^ + ^riXt-X,). (8.18)

\

\ Дифференциальные теплоты растворения некоторых газов в воде при 20 "С приведены в табл. 8.2.

, Таблица8.2

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ТЕПЛОТА РАСТВОРЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ГАЗОВ В ВОДЕ ПРИ 20 "С

Вещество Теплота растворения, кДж/кмоль Вещество Теплота растворения, кДж/кмоль

Аммиак 35 322 Хлор 20 531

Диоксид углерода 24 637 Пары этилового 47150

» . серы 31 425 спирта

Сероводород 19 106 Пары ацетона 30 449

Примечание. Дифференциальные теплоты растворения некоторых газов в | личных поглотителях приведены в [8.11.

8.2.3. Построение рабочей линии, иривой равновесия И теоретических тарелок

Для определения числа теоретических тарелок необходимо в системе координат ? — X построить рабочую линию и линию равновесия.

По начальным и конечным концентрациям поглощаемого газа и поглотителя строим рабочую линию,, т. е. прямую АВ, которая проходит через точки А{уя,Хк) и В(?К,Х„) (рис. 8.2). Оиа расположена выше линии равновесия, так как при абсорбции содержание компонента в газовой фазе выше равновесного.

Построение линии равновесия выполняется следующим образом.

Задаваясь рядом значений X, находим по формуле (8.18) соответствующие им температуры t2. По найденным температурам определяем по справочным данным [4] или по эмпирическим формулам [8.1] соответствующие им коэффициенты Генри.

Дальнейшие расчеты для построения линии равновесия могут выполняться одним из следующих методов.

1. Выполняем пересчет концентраций в мольные доли; по

формулам (8.6), (8.10) определяются значения равновесного

парциального давления р* и равновесное содержание Р* поглощаемого компонента в газовой фазе. По заданным значениям X

и рассчитанным У* строится кривая равновесия.

(8.19)

2. Определяем величину коэффициента распределения #0:

Я„ = Е/Р

и, далее, по формуле (8.9) — значение F*. По заданным значениям X и рассчитанным У* строится кривая равновесия.

Рис. 8.2. Построение кривой равновесия и рабочей линии процесса абсорбции при протнвоточном движении фаз

Рис. 8.3. Построение теоретических тарелок для процесса абсорбции

В приведенных методах построения кривой равновесия концентрации компонента в газовой и жидкой фазах выражаются в относительных массовых концентрациях; построение можно выполнить, выражая концентрации в относительных мольных единицах.

Парциальное давление поглощаемого компонента при различных концентрациях можно найти по справочным данным.

Определение числа теоретических тарелок графическим методом путем построения ступенчатой линии между точками А и В показано на рис. 8.3. Число точек пересечения с линией равновесия дает число теоретических тарелок (на рис. 8.3 — 2 тарелки).

8.2.4. Определение движущей сипы процесса абсорбции

Движущая сила процесса абсорбции изменяется вдоль поверхности соприкосновения фаз.

При расчете абсорбционных колонн определяется среднее значение движущей силы ДСР по разности концентраций либо по разности парциальных давлений пог

страница 59
< 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

Скачать книгу "Проектирование процессов и аппаратов химической технологии" (3.61Mb)


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

 

 

Реклама
курсы программиста
подбор проектора для домашнего кинотеатра
Детектор жучков BugHunter Professional BH-02
правила зарядки героскутера

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
(06.12.2016)