химический каталог




Проектирование процессов и аппаратов химической технологии

Автор И.Л.Иоффе

ей воды t = 15 °С;

9) абсорбер работает под атмосферным давлением;

10) в установке предусмотреть (рассчитать и подобрать) насос для подачи воды в абсорбер, холодильник для охлаждения газа и газодувку для подачи газовой смеси в абсорбер.

1. Материальный баланс.

Количество аммиака переходящего из газовой смеси в поглотитель — воду, определяют из уравнения.материального баланса.

Начальные относительные массовые составы газовой и жидкой фаз определяются по формулам

Х„ = 0,2/(100 — 0,2) = 0,002 кг/кг воды;

29 100- 12

17 12

= 0,08 кг/кг воздуха.

Концентрация аммиака в газовой смеси на выходе из абсорбера:

Кк = Y„ (1 — е) = 0,008 (1 — 0,95) — 0,004 кг/кг воздуха.

Конечную рабочую концентрацию аммиака в жидкости на выходе из абсорбера определяют по формуле (8.4). Для определения равновесной концентрации аммиака и построении линии равновесия выполняем расчет в такой последовательности. Задаваясь рядом значений X — конечных концентраций аммиака в жидкости, вытекающей из абсорбера, рассчитываем температуру жидкости h (формула (8.18)) и соответствующие величины if [4; 8.1]. Далее пересчитываем относительные массовые концентрации X в мольные доли г и по уравнению (8.6) находим значения р* и определяем Р* по формуле (8.10):

у. 17 Р' 0,588р'

29 (1,013- 10s-р*) = 1,013- 10е- р* '

где 17 и 29 —мольные массы NH3 и воздуха, кг/кмоль. Результаты расчета сведены в табл. 8.3.

При парциальном давлении NH3 в поступающем газе р„ — 1,013-10s X X 0,12 = 0,122-105 Па = 12,2 кПа равновесная концентрация NH3 в жидкости, вытекающей из абсорбера, составит Як = 0,056 кг/кг. Прп степени насыщения воды аммиаком т| = 0,75 конечная концентрация аммиака в жидкости равна:

Хк = 0,056 - 0,75 — 0,042 кг/кг воды.

Принимаем, что газовая смесь, поступающая на установку из колонны синтеза, перед подачей в колонну охлаждается в холодильнике до t — 20 °С. В этом случае объем газовой смеси, поступающей в абсорбер, равен;

Vr — 12,5 • 293/(450 4- 273) = 5,07 м3/с.

Количество аммиака, поступающего в колонну:

GNH3 = 5,07 • 0,12 ? 0,717 = 0,436 кг/с.

где 0,717 — плотность аммиака при 20 "С, кг/м3.

231

Таблица 8.3

Результаты расчета

х. к17кг 0,002 0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06

х = Х/(1+Х) 0,002 0,005 0,01 0,02 0,029 0,0385 0,0476 0,057

23,9 28,8 33,8 38,5 43,7

MH2o* + MNH3

(=15+ 15 16,5 1

2070- 103 + 4190 Х X (X - 0,002), "С

ф=10э.343-1922/Г 501 506 577 740 944 1197 1503 1881 мм рт. ст.

р' = флг, 1,05 2,66 6,05 14,8 29,3 48,6 71,5 107,2

мм, рт. ст.

у,_ 0,588р' 0,0008 0 002 0,0047 0,012 0,023 0,04 0,06 0,097

760 — р* '

кг/кг

*= _ 0,0021 0,0053 0,01 0,02 0,031 0,0406 0,05 0,06

Рабочая скорость газа в колонне:

Ир = 2,1 -0,8= 1,68 м/с.

Диаметр колонны:

D = У 4 ? 5,07/(3,14 • 1,68) = 1,6 м.

Выбираем стандартный диаметр обечайки колонны D = 2 м. Плотность орошения колонны:

10,35 - 3600

= 11,9 м3/(м -ч).

1000 ? 0,785 • 2

Оптимальная плотность орошения:

С/опт= 0,158- 110= 17,38 м3/(м -ч).

Так как U/UONR = 11,9/17,38 = 0,68, поверхвость насадки смочена не полностью. Для увеличения U и снижения ?/опт выбираем насадку другого типа (с меньшим свободным объемом и меньшей удельной поверхностью). Принимаем в качестве насадки керамические кольца Рашига размером 80X80 X8 мм со следующей характеристикой: удельная поверхность 80 м /м3; свободный объем 0,72 м3/м3; эквивалентный диаметр 0,036 м; масса 1 м3 670 кг.

0,845,

1°'16]=Для этой насадки скорость газа при захлебывании будет равна:

Г 80 1.14 В 1.9,81 -0,72s- 1000

откуда Доз = 2,39 м/с.

Рабочая скорость газа в колонне:

шр = 2,39 0,8= 1,91 м/с:

Диаметр колонны:

D = У4-5,07/(3,14- 1_91) = 1,84 м.

Выбираем стандартный диаметр обечайки абсорбера D = 2 м. При данном диаметре плотность орошения U = 11,9 м3/(мг-ч). Оптимальная плотность орошения:

иоаг = 0,158 - 80= 12,64 м3/(м ч).

Отношение U/UONR ~ 11,9/12,64 = 0,94 незначительно меньше 1, однако поверхность насадки полиостью смочена не будет. Плотность орошения в этом случае можно увеличить, рассчитав рабочую скорость газа в колонне по соотношению дор = 0,85ш3. При увеличении рабочей скорости газа уменьшится расчетный диаметр колонны и увеличится Плотность орошения колонны.

Рабочая скорость газа в колонне:

= 2,39 ? 0,85 => 2,03 м/с.

Диаметр колонны:

D = У 4 ? 5,07/(3,14 ? 2,03) = 1,784 м.

Выбираем стандартный диаметр обечайки колонны D = 1,8 м. Уточняем скорость газа в колонне:

W р = 4 ? 5,07/(3,14 ? 1,8 ) = 2 м/с.

236

Плотность орошения колонны:

1000-0,785- 1,82

10,35 - 3600

= 14,65 м3/(м! • ч).

Отношение UIU„r = 14,65/12,64 = 1,16 > 1, коэффициент смачиваемости Ч' равен 1.

3. Определение высоты насадочнон колонны.

Высота насадочной колонны определяется по уравнению (8.49). Принимаем расстояние от слоя насадки до крышки абсорбера h, = 1,2 м, расстояние от н

страница 67
< 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 autocad в москве для начинающих
0627-3 SR
Электрические котлы Руснит РУСНИТ 205M
вертилятор промышленный высокотемпературный

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
(04.12.2016)