химический каталог




Процессы и аппараты химической технологии

Автор А.Н.Плановский, В.М.Рамм, С.З.Каган

поглотителя уменьшается требуемая высота абсорбера, но возрастают расходы на десорбцию, на перекачивание поглотителя и т. д. Наивыгоднейший удельный расход поглотителя можно найти технико-экономическим расчетом.

Тепловой баланс

Если абсорбция ведется без отвода тепла или с неполным его отводом, температура повышается вследствие выделения тепла при растворении газа в жидкости. Повышение температуры ведет к повышению равновесного парциального давления компонента и к сдвигу линии равновесия вверх. Движущая сила при этом уменьшается и условия абсорбции ухудшаются.

Количество выделяющегося при абсорбции тепла составляет

Q — МФ — ФЬ (X, — Х2) ВТ (17-5)

где Ф — дифференциальная теплота растворения (в дж/кг), т. е. количество тепла, выделяющегося при поглощении 1 кг компонента в растворе данной концентрации; М — количество поглощенного компонента, кг/сек.

Если абсорбция ведется без отвода тепла, можно считать, что все выделяющееся тепло идет на нагревание жидкости:

Q^U^—U) (17-6)

где с — удельная теплоемкость жидкости, дж/кг • град;

T\ и T2— температуры жидкости на выходе из абсорбера и на входе в него.

Приравнивая правые части уравнений (17-5) и (17-6), получим уравнение теплового баланса абсорбера, работающего без отвода тепла:

Ф (ХХ -Х2)=*С (г, - *,) (17-7)

Для части абсорбера, расположенной выше сечения, в котором состав жидкости равен X, а температура г, это уравнение примет вид

Ф(Х-Х2) = СЦ-12)

откуда температура жидкости в любом сечении абсорбера при составе жидкости X будет составлять:

T = T2 + ±(Х-Х2) (17-8)

При построении линии равновесия для каждого значения X надо определить T ПО уравнению (17-8), а затем найти У* для этих значений X и T по уравнению (17-2).

Пример 17-1. Построить линию равновесия процесса поглощения аммиака водой в условиях примера 16-5 (стр. 569), если температура поступающей воды г2 = 20°С, а коэффициент гр в уравнении (17-1) для раствора аммиака в воде выражается формулой

= 9,343--^где 1|) — в мм рт. ст., Т — температура раствора, °К.

Дифференциальная теплота растворения NH3 в воде Ф = 2070 • Ю9 дж/кг (495 ккал/кг).

Решение. Принимая теплоемкость жидкости (воды) с=4190 дж/кг • град (1 ккал/кг - град), находим по формуле (17-8) температуру жидкости:

2070 • 103

t = 20 + 419Q (X — 0,002) = 19 + 495Х

где 0,002 — содержание NH3 в воде, поступающей на абсорбцию (Х2), см. пример 16-5, стр. 569,

38 Зак. 546»

29 \760 — р* 760—р»

Задаваясь рядом значений X, находим температуру t и рассчитываем соответствующие величины '\>. Далее находим по уравнению (17-1) значения р* и определяем Y* по формуле (17-2):

Таблица 25

где 17 и 29 — молекулярные массы NH3 и воздуха. Результаты расчета сведены в табл. 25.

X 0,002 0,005 0,01 0,015 0,02 0,025 0,03 о/Ц^

t, °С

у * 20 605

1,2 0,0009 21,5 658

3,3 0,0025 24 742

7,4 0,0057 26,4 855

12,8 0,0097 28,9 945

18,9 0,0147 31,4 1060

26,6 0,0212 33,9 1200

36 0,0284 35,3 1280

45-0,037

Расчет числа единиц переноса по найденным значениям Y * приведен в примере 16-10 (стр. 586).

Пример 17-2. Определить минимальный удельный расход поглотителя при абсорбции аммиака водой в условиях примеров 16-5 (стр. 569) и 16-10 (стр. 586).

Решение. На Y — X диаграмме (см. рис. 16-5, стр. 587) строим точку В с координатами (Х% = 0,002, У2 = 0,0016) и точку А' на линии равновесия с ординатой Y\ = 0,0309. Абсцисса точки А' будет 0,0318.

Минимальный удельный расход поглотителя составляет:

7 . Y\ — Y*

/мин. = tg« = -3 f

ЛХ — Л2

0,0309 — 0,0016 0,0318 — 0,002

= 0,985

1 ^

Принятый в примере 16-5 удельный расход поглотителя 1,18 больше

1т[п в 1,2 раза. ;

3. Устройство абсорберов

При абсорбции процеог: массопередачи протекает на поверхности соприкосновения фаз. Поэтому в аппаратах для поглощения газов жидкостями (абсорберах) должна быть создана развитая поверхность соприкосновения между газом и жидкостью.

По способу образования этой поверхности абсорбционные аппараты можно разделить на поверхностные, барботажные и распыливающие.

Поверхностные абсорберы

В абсорберах этого типа поверхностью соприкосновения фаз является зеркало жидкости или поверхность протекающей жидкой пленки.

Абсорберы с соприкосновением фаз на поверхности зеркала жидкости представляют собой сосуды, в которых газ проходит над свободной поверхностью неподвижной или медленно протекающей жидкости. Поверхность соприкосновения газа и жидкости в таких аппаратах мала, поэтому обычно приходится устанавливать ряд последовательно соединенных абсорберов с про-тивоточным движением газа и жидкости.

Для отвода тепла, выделяющегося при абсорбции, в абсорберах устанавливают змеевики, охлаждаемые водой или другим хладоагентом, помещают абсорберы в сосуды с проточной водой или орошают наружные поверхности стенок..

/ — орошаемый элемент абсорбера; 2 — порог.

На рис. 17-2 показан абсорбер, стенки которого орошаются охлаждающей водой. Абсорбер выполнен из ряда расположенных друг над другом элементов /, орошаемы

страница 200
< 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280

Скачать книгу "Процессы и аппараты химической технологии" (11.4Mb)


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

 

 

Реклама
детские матрац
руки ваерх концерт в москве
стол разделочный из нержавейки цена
ложе сварная сетка это

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
(27.04.2017)