Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Другие методич. материалы / Практические работы "Задачи по абсорбции"
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 26 апреля.

Подать заявку на курс
  • Другое

Практические работы "Задачи по абсорбции"

библиотека
материалов

Пример 6.6. Вычислить коэффициент диффузии сероводорода в воде при 50 °С.

Решение. Сначала вычислим коэффициент диффузии при 20 °С по формуле (6.22):

hello_html_m7a27f5f5.gif

Для сероводорода Для воды

А=1 В=4,7, hello_html_1386d18b.gifмПа с

hello_html_m7c635990.gifтабл. 6.3 hello_html_c2deefe.gif

hello_html_m442a2b42.gifhello_html_44a47dc5.gif

Подставляем эти значения в формулу (6.22):

hello_html_m799ec8f.gifм²/с.

Вычисляем температурный коэффициент b по формуле (6.24)

hello_html_108d313a.gif

hello_html_m579d246f.gif

Искомый коэффициент диффузии по формуле (6.23) равняется

hello_html_m8782012.gifм²/с.


Пример 6.9. Определить коэффициент массопередачи в водяном скруббере при поглощении из газа диоксида углерода по следующим данным. В скруббер поступает 6000 м3/ч газовой смеси, счи­тая при атмосферном давлении и при рабочей температуре. На скруббер подается 700 м3/ч чистой воды. Начальное содержание диоксида углерода в газе 30% (об.), конечное (в верху скруб­бера) 0,3% (об.). Давление в скр.уббере рабо = 20 кгс/см2. Температура 20 °С. В нижнюю часть скруббера загружено 4 т керамических колец 50x50X5 мм. Выше загружено 20 т колец 35x35x4 мм. Коэффициент смоченности считать равным единице.


Решение. Вычислим суммарную поверхность всех колец. Поверхность колец 50x50x5 мм:

hello_html_10fb4499.gifм²;

где hello_html_m2847d7d4.gifк/м³ - насыпная плотность насадки из колец 50X50X5 мм, hello_html_m44e01b06.gif м²/м³ - удельная поверхность насадки (табл. XVII).

Аналогично вычисляем поверхность колец 35x35x4 мм:

hello_html_52aa8644.gifм²;

Суммарная поверхность всех колец:

hello_html_5eb45983.gifм²;

Определим количество диоксида углерода, поглощенного водой. Начальное количество диоксида углерода в газе (в низу скруб­бера):

hello_html_m4590b586.gif м³/ч;

Количество диоксида углерода в выходящем газе (в верху скруббера):

hello_html_m3c1aa26b.gif м³/ч;

Поглощается водой:

hello_html_m5a06797c.gif м³/ч;

hello_html_m40bbe24f.gifкг/ч т.е 3290/44=748 кмоль/ч

где hello_html_5630874.gif - 1,976 кг/м3 - плотность СО2 при нормальных условиях; 44 кг/кмоль - мольная масса диоксида углерода

Находим движущую силу процесса абсорбции в низу скруб­бера.

Парциальное давление диоксида углерода на входе в скруббер

hello_html_64d53cb4.gifкПа

где hello_html_m595e995a.gifкПа - общее давление в скруббере.

Мольная доля СО2 в воде, вытекающей из скруббера:

hello_html_m6a7dd44d.gif

Коэффициент Генри Е для диоксида при 15 °С равен 0,93·106 мм рт. ст. (табл. ХLI), или 0,124·106 кПа; отсюда парци­альное давление диоксида углерода в газе, равновесном с жидко­стью, вытекающей из скруббера [уравнение (6.2)]:

hello_html_m5aa3e16f.gifкПа;

Движущая сила процесса абсорбции в низу скруббера:

hello_html_7fbb70b3.gif кПа;

Определяем движущую силу процесса абсорбции на верху скруббера.

Парциальное давление диоксида углерода в газе, выходящем вверху из скруббера:

hello_html_54782e79.gif кПа;

Так как вода на орошение скруббера подается чистая, то пар­циальное давление диоксида углерода в равновесном с водой газе равно нулю; отсюда движущая сила процесса абсорбции на верху скруббера:

hello_html_1c6f7303.gif кПа;

Средняя движущая сила для всего процесса:

hello_html_52448b85.gif кПа;

Коэффициент массопередачи:

hello_html_m2b82b89e.gifкг/м²·ч·кПа

Пример 6.13. Из критериального уравнения (6.45) вывести расчетную формулу для определения числа единицы переноса по газовой фазе.

Решение. Из уравнения (6.12)

hello_html_52aed73f.gif

в котором hello_html_45b9b07e.gif, hello_html_38ae64de.gif и hello_html_5b44e602.gif выражены в кмоль/(м2-с), получаем

hello_html_m380828a3.gif

или в соответствии с уравнением (6.43) при hello_html_708aff7b.gif

hello_html_31959a3c.gif


Пример 6.12 Определить коэффициент массоотдачи для газо­вой фазы в насадочном абсорбере, в котором производится по­глощение диоксида серы из инертного газа (азота) под атмосфер­ным давлением. Температура в абсорбере 22°С, он работает в пле­ночном режиме. Скорость газа в абсорбере (фиктивная) 0,5 м/с. Абсорбер заполнен кусками кокса (hello_html_1ece60a4.gifм23, hello_html_54f61579.gif м33)

1. По уравнению для Нуссельта

hello_html_m1a55d0f1.gif

где: hello_html_6a50584b.gif- постоянная Рейнольдса,

hello_html_4870e052.gif

где г = 0,017710-6 Пас – вязкость воздуха (рис. VI)

hello_html_18e7a6d1.gifкг/м³ - плотность воздуха;

hello_html_m1dff04d.gif- молярная масса азота кг/кмоль

hello_html_6903f76.gif

Коэффициент диффузии берем такой же, как в воздухе

hello_html_7d9ca62e.gifм2

Prг = Г / (гDг) = 0,017710-3/(1,1611,5710-6) = 1,32

Где Dг = 10,310-6 м2/с – коэффициент диффузии при стандартных условиях

hello_html_2fb55769.gif

Определяем коэффициент массоотдачи в газовой фазе

hello_html_m45f473d8.gifм/с

hello_html_m1cfd986c.gif- эквивалентный диаметр, мм.

hello_html_75676c97.gifм

Пример 6.4. В массообменном аппарате, работающем под дав­лением рабс = 4 кгс/см2, коэффициенты массоотдачи имеют следующие значения:

hello_html_m31763d8e.gif, hello_html_3c519751.gif. Равновесные составы газовой и жидкой фаз характеризуются за­коном Генри hello_html_m39a6b96e.gif. Определить: а) коэффициенты массопередачи Ку и Кх; б) во сколько раз диффузионное сопротив­ление жидкой фазы отличается от диффузионного сопротивления газовой фазы:

Решение. Приведем уравнение равновесия к виду у* = тх:

hello_html_539de5a5.gif

Находим коэффициенты массопередачи

hello_html_m1f5be961.gifhello_html_m2aa1af2e.gif

hello_html_188304da.gifhello_html_m1a988c7c.gif

Проверка hello_html_m124cd20c.gif/hello_html_45b9b07e.gif= 16,4/0,48 = 34 =m;

Отношение диффузионных сопротивлений жидкой и газовой фаз при движущей силе hello_html_m32b027cb.gif

hello_html_1937170e.gif

Такое же отношение будет и при движущей силе Ад;. Диффузионное сопротивление жидкой фазы в 1,9 раза больше сопротивления газовой фазы.

Пример 6.2. Воздух атмосферного давления при температуре 40 °С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемный и массовый % пара в воздушно-паровой смеси и его относительную массовую концентрацию, считая оба компо­нента смеси идеальными газами. Атмосферное давление 750 мм рт. ст. Определить также плотность воздушно- паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха.

Решение. По табл. XXXVIII находим, что при t = 34 °С давление насыщенного водяного пара составляет 55,32 мм рт. ст. Это давление является парциальным давлением водяного пара hello_html_3bc83c88.gifв воздушно-паровой смеси, а парциальное давление воздуха равняется:

hello_html_m4e9e4be5.gifмм рт. ст

Мольная (объемная) доля водяного пара в смеси:

у = Рп/П = 55,32/750 = 0,0738.

Массовая доля пара:

hello_html_m28285e51.gif

Относительная массовая концентрация:

hello_html_463d3630.gifкг пара/кг воздуха;

Плотность воздушно-паровой смеси рассчитываем как сумму

плотностей компонентов, взятых каждая при своем парциальном давлении:

hello_html_6c65282c.gif

hello_html_m57bc9b35.gifкг/м³;

Можно рассчитать плотность смеси иначе. Мольная масса смеси:

hello_html_44c6c7cc.gifкг/кмоль;

Плотность смеси при П = 745 мм рт. ст. и t=40ºC

hello_html_20c4c5c3.gifкг/м³;

Плотность сухого воздуха при тех же давлении и температуре:

hello_html_m58e3a2c0.gif

Пример 6.1. Жидкая смесь содержит 65% (мол.) толуола и 35% (мол.) четыреххлористого углерода (ч. х. у.). Определить относительную массовую концентрацию толуола hello_html_m783452ec.gif и его объемную массовую концентрацию hello_html_m477688b3.gif, (в кг/м3).

Решение:

Относительная массовая концентрация толуола:

hello_html_m6779147.gif

где hello_html_m4856c908.gif - мольная масса толуола (92 кг/кмоль); hello_html_m6bd66f75.gif то же четыреххлористого углерода (154 кг/кмоль); х - мольная доля толуола.

hello_html_46b07da0.gifкг тол/ кг ч. х. у

Чтобы рассчитать объемную массовую концентрацию толуола Си, необходимо знать плотность смеси рсм. Для расчета плотности предварительно найдем массовую долю толуола х.

По табл. 6.2:

hello_html_m78c6decd.gif

Далее по табл. IV находим: плотность толуола ртол = 875 кг/м3, плотность четыреххлористого углерода рч х у = 1640 кг/м3.

Считая, что изменение объема при смешении не происходит, т. е. объем смеси равен сумме объемов компонентов, находим объем 1 кг смеси

hello_html_m5771d05.gifкг/м³;

hello_html_m534982cd.gifкг/м³;

Можно рассчитать рсм и так:

hello_html_78a55ecc.gif кг/м³;

Объемная массовая концентрация толуола:

hello_html_m40ede34.gifкг/м³;

Пример 6.5. В массообменном аппарате - абсорбере коэффициент массопередачи hello_html_201769af.gif Инертный газ (не переходящий в жидкость) - азот. Давление рабс в аппарате 750 мм рт. ст., температура 30 °С. Определить значения коэффициента массопередачи hello_html_45b9b07e.gif в следующих единицах: 1) hello_html_m2aa1af2e.gif; 2)hello_html_31545008.gif; 3)hello_html_36897bea.gif

Решение

Напишем равенства


hello_html_721045a2.gif

где М - мольный расход переходящего в жидкость компонента, кмоль/ч.

Тогда

1) hello_html_mf9c240f.gif=hello_html_m629d8273.gif, т.е

hello_html_2cab14f2.gif

Из табл. 6.2

hello_html_m26264e8b.gif

В данном примере hello_html_2d67a45b.gif

hello_html_m7061cd35.gif

hello_html_658c2f0d.gifhello_html_m2aa1af2e.gif;

2) по уравнению

hello_html_6a695f18.gif; hello_html_2893a466.gif;

hello_html_m468d8df.gifhello_html_31545008.gifили hello_html_5b461d93.gif

3) из равенств

hello_html_m56dab6c9.gif

где W – массовый расход переходящего компонента, кг/ч

hello_html_m106dac9d.gif

По табл. 6.2

hello_html_1f8de59b.gif

hello_html_607f3cba.gif, hello_html_100284ca.gif - молярные массы переходящего компонента и инертного газа. При малых значениях:

hello_html_m1117538c.gif

Отсюда hello_html_m160927cb.gif

hello_html_m4e8fc907.gifhello_html_36897bea.gif



Пример 6.11. Определить теоретически минимальный расход жидкого поглотителя с мольной массой 260 кг/кмоль, необходи­мый для полного извлечения пропана и бутана из 2000 м³/ч (счи­тая при нормальных условиях) газовой смеси. Содержание про­пана в газе 20% (об.), бутана 15% (об.). Температура в абсорбере 40°С, абсолютное давление 3 кгс/сма (294 кПа). Раствори­мости бутана и пропана в поглотителе характеризуются законом Рауля.

Решение:

Максимальная концентрация (мольная доля) пропана в поглотителе, вытекающем из скруббера (равновесная с входящим газом), определяется по уравнению (6.8):

hello_html_174bf17d.gif

где hello_html_1cfd26a8.gif = 972 кПа (9,9 кгс/см'2) - давление насыщенного пара пропана при 40°С.

Количество содержащегося в газовой смеси пропана, которое требуется поглощать:

hello_html_4c44ecb.gifкмоль/ч;

Минимальный расход поглотителя для поглощения пропана определяется из уравнения:

hello_html_4916357c.gif

где

hello_html_m42c4cf3a.gifкмоль/ч;

Или 278,9· 260 = 72505 кг/ч

Наибольшая возможная концентрация бутана в поглотителе, вытекающем внизу из скруббера:

hello_html_m3cf74d7a.gif

где hello_html_88ff91b.gif = 255 кПа (2,6 кгс/см2) - давление насыщенного пара бутана при 40 °С,

Количество поглощаемого бутана:

hello_html_20828c22.gifкмоль/ч;

Минимальный расход поглотителя для поглощения бутана:

hello_html_m6fbd09bf.gifкмоль/ч;

Минимальный расход поглотителя для полного поглощения бутана значительно меньше, чем для поглощения пропана, следовательно, найденным выше количеством поглотителя (278,9 кмоль/ч) бутан будет полностью уловлен.

Пример 6.2. Воздух атмосферного давления при температуре 50 °С насыщен водяным паром. Определить парциальное давление воздуха, объемный и массовый % пара в воздушно-паровой смеси и его относительную массовую концентрацию, считая оба компонента смеси идеальными газами. Атмосферное давление 740 мм рт. ст. Определить также плотность воздушно- паровой смеси, сравнить ее с плотностью сухого воздуха.

Решение. По табл. XXXVIII находим, что при t = 50 °С давление насыщенного водяного пара составляет 92,51 мм рт. ст. Это давление является парциальным давлением водяного пара hello_html_3bc83c88.gifв воздушно-паровой смеси, а парциальное давление воздуха равняется:

hello_html_3bc45521.gifмм рт. ст

Мольная (объемная) доля водяного пара в смеси:

у = Рп/П = 92,51/740 = 0,125.

Массовая доля пара:

hello_html_4b581b61.gif

Относительная массовая концентрация:

hello_html_m502de39f.gifкг пара/кг воздуха;

Плотность воздушно-паровой смеси рассчитываем как сумму

плотностей компонентов, взятых каждая при своем парциальном давлении:

hello_html_6c65282c.gif

hello_html_m303c06d5.gifкг/м³;

Можно рассчитать плотность смеси иначе. Мольная масса смеси:

hello_html_55299080.gifкг/кмоль;

Плотность смеси при П = 740 мм рт. ст. и t=50ºC

hello_html_1010455b.gifкг/м³;

Плотность сухого воздуха при тех же давлении и температуре:

hello_html_m3ec98f0.gifкг/м³;



Пример 6.14. В скруббере с насадкой из керамических колец 50x50x5 мм (навалом) производится поглощение диоксида углерода водой из газа под давлением рабс = 20 кгс/см2 (2 МПа) при температуре 20 °С. Средняя мольная масса 25 кг/кмоль, динамический коэффициент вязкости газа при рабочих условиях 1,3 ·10-5 Па-с, коэффициент диффузии СО2 в инертной части газа 1,7 ·106м2/с. Средняя фиктивная скорость газа в скруббере 0,05 м/с, плотность орошения (фиктивная скорость жидкости) 0,07 м3/(м2-с). Определить общую высоту единицы переноса, принимая коэффициент смоченности насадки равным единице.

Решение. Общая высота единицы переноса

hello_html_6f6937f.gif

Находим hello_html_m7a66fa4b.gif высоту единицы переноса для газовой фазы:

hello_html_7c487e46.gif


Характеристики насадки hello_html_228f4690.gif = 0,785 м33 и hello_html_6de8d1df.gif87,5 м23 берем из табл. XVII. Таким образом,

hello_html_m67c45f98.gifм

hello_html_1f5ad7dd.gif

где hello_html_m37971ac1.gifкг/м³;

hello_html_71390412.gif

Высота единицы переноса для газовой фазы:

hello_html_m75b6285b.gifм;

Находим hello_html_4209d07b.gif - высоту единицы переноса для жидкой фазы по формуле

hello_html_5767953d.gif

полученной из уравнения (6.46) так же, как в предыдущем примере из уравнений (6.45) получено выражение для hello_html_m7a66fa4b.gif

Значения физико-химических свойств для воды при 20°С:

hello_html_m2703af34.gifкг/м³; hello_html_m76cd53ac.gifПас из табл VI; hello_html_m692551df.gifм²/с из табл XLIII

Приведенная толщина жидкой пленки:

hello_html_358025b0.gifм.

По условию плотность орошения:

hello_html_1fe25517.gifм3/(м2-с).

hello_html_6e1238a1.gif- массовый расход жидкости, кг/с.

Массовая плотность орошения:

hello_html_a784b9f.gifм3/(м2-с).

По уравнению (6.50):

hello_html_54a2fedb.gif

hello_html_5dde9012.gif

Высота единицы переноса для жидкой фазы:

hello_html_3c083ded.gif

Находим отношение мольных расходов газа и жидкости G/L.. Из уравнения расхода для газа

hello_html_36c38bdf.gif

hello_html_mb1ff269.gifкмоль/(м2-с).

Для жидкости:

hello_html_m23053d6f.gifкмоль/(м2-с).

hello_html_m19d1f4bb.gif

Коэффициент распределения т в уравнении (6.12):

hello_html_m349f93d2.gif

где коэффициент Генрн Е = 1,08-106 мм рт. ст. (при 20 °С)

Общая высота единицы переноса:

hello_html_4e320e99.gifм


Пример 6.10. В скруббере аммиак поглощается водой из газа под атмосферным давлением. Начальное содержание аммиака в газе 0 04 кмоль/кмоль инертного газа. Степень извлечения равна 92%. Вода, выходящая из скруббера, содержит аммиака 0,02 кмоль/кмоль воды. Путем отвода теплоты в скруббере поддерживается постоянная температура. Данные о равновесных концентрациях аммиака в жидкости и газе при температуре поглощения приведены в табл. 6.4.

Определить требуемое число единиц переноса hello_html_m5bcbe0ed.gif:

1) графическим построением; 2) методом графического интегрирования.


Решение. 1) По данным табл. 6.4 на рис.1 построена равновесная линия АВ. На этом же графике нанесена рабочая линия СD. Она проходит через точку С с координатами hello_html_m4579b70e.gif, hello_html_110d22f5.gif (верх скруббера) и точку O с координатами hello_html_70eb5e5c.gif, hello_html_53946218.gif (низ скруббера).

Число единиц переноса hello_html_m5bcbe0ed.gif находим следующим путем. Отрезки ординат между рабочей и равновесной линиями разделены пополам; через середины их проведена вспомогательная пунктирная линия. Затем, начиная от точки С, построение выполнено таким образом, что для каждой ступени аb = bс. Каждая из полученных ступеней представляет собой единицу переноса, т. е. каждой ступени соответствует такой участок аппарата, на котором изменение рабочей концентрации (hello_html_m1dd4e0a3.gif) равно средней движущей силе на этом участке (hello_html_60d3b5a.gif)

hello_html_m2178433d.png


Всего получено 3,61 ступени (последняя неполная ступень равна отношению отрезков D/d= ef = 0,61):

Как следует из графика, на нижнем участке кривой равновесия, где ее наклон меньше наклона рабочей линии, единица переноса меньше ступени изменения концентрации; на верхнем участке равновесной линии, где ее наклон больше наклона рабочей линии, наблюдается обратная картина.

2) Для определения числа единиц переноса методом графического интегрирования по данным табл. 6.4 и рис. 6.6 составляем табл. 6.5.

По данным последней таблицы строим график 1/(hello_html_60d3b5a.gif) = f(Y) - рис. 6.7. Подсчитываем на этом графике отмеченную штриховкой площадь (например, методом трапеций)/ Величина этой площади (5,83) дает значение интеграла

hello_html_7aa1b1d2.gif, т.е число едениц переноса hello_html_m5bcbe0ed.gif

hello_html_m2d4d2760.jpg

Пример 6.7. Определить расход серной кислоты для осушки воздуха при следующих данных. Производительность скруббера 1000 м3/ч (считая на сухой воздух при нормальных условиях). Начальное содержание влаги в воздухе 0,02 кг/кг сухого воз­духа, конечное содержание 0,01 кг/кг сухого воздуха. Началь­ное содержание воды в кислоте 0,8 кг/кг моногидрата, конечное содержание 1,8 кг/ кг моногидрата. Осушка воздуха производится при атмосферном давлении.

Решение. Массовый расход воздуха:

hello_html_m49fc53b3.gifкг/ч

где hello_html_m171eacf3.gif - плотность воздуха при нормальных условиях.

По уравнению (6.26) расход серной кислоты (моногидрата):

hello_html_69d26db4.gif

hello_html_m2ddc827d.gifкг/ч

Пример 6.8. Скруббер для поглощения паров ацетона из воздуха орошается водой в количестве 15450 кг/ч. Средняя температура в скруббере 20 °С. Через скруббер пропускается под атмосферным давлением смесь воздуха с парами ацетона, содержащая 1,8% (об.) ацетона. Чистого воздуха в этой смеси содержится 5400 м3/ч (считая на нормальные условия). В скруббере улавливается 98% ацетона.

Решение.

Насадка – керамические кольца Рашига с характеристиками: hello_html_1b2aea03.gifм23, hello_html_m31e3f43d.gif м33, hello_html_m13fedb3e.gifм. Доля активной поверхности насадки hello_html_4b62860a.gif.

1. Определение массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя.

Из уравнения состояния находим среднюю плотность воздуха при нормальных условиях

hello_html_16b2463c.gifкг/м3

hello_html_m3158eadb.gifкг ацетона/кг воздуха,

hello_html_mc58ed47.gifкг ацетона/кг воздуха,

где hello_html_m769d8be4.gifкг/кмоль, hello_html_me9ade9c.gifкг/кмоль – молекулярные массы воздуха и ацетона.

Количество абсорбтива, поглощаемое в абсорбере

hello_html_m6a3df690.gifкг/с.

Преобразуем уравнение равновесия для определения hello_html_m5ce7f021.gif.

hello_html_m3fbb73e5.gif. Тогда hello_html_m564f519d.gif, где hello_html_m2e5fdc61.gifкг/кмоль – молекулярная масса воды.

hello_html_16baba16.gif.

Соответственно hello_html_m1601d20.gifкг ацетона/кг воды.

Определим конечную концентрацию в водном растворе из уравнения материального баланса

hello_html_5910b113.gif

2. Определение средней движущей силы процесса.

hello_html_m3081b2f.gifкг ацетона/кг воздуха

hello_html_5085621f.gifкг ацетона /кг воздуха

hello_html_m3371d19b.gifкг ацетона/кг воздуха

3. Расчет скорости газа и диаметра абсорбера.

Скорость захлебывания найдем из соотношения:

hello_html_3ac320db.gif

hello_html_60215632.gifм/с.

Рабочая фиктивная скорость газа в колонне будет равна

hello_html_m31aa130a.gifм/с.

Находим диаметр абсорбера

hello_html_m2a252c04.gifм.

Выберем диаметр абсорбера из стандартного ряда hello_html_8125467.gifм.

Фактическая скорость газа в аппарате hello_html_m6927dcd5.gifм/с.

4. Расчет коэффициентов массопередачи.

Критерий Рейнольдса для газовой фазы в насадке

hello_html_46258dc6.gif

Критерий Нуссельта для газовой фазы можно найти по уравнению:

hello_html_27f71c72.gif

hello_html_1c3dc973.gifм2/с.

Мольные объемы газов

hello_html_74d7ddf7.gifпаров ацетона [2 с 277 т. 6.3]

hello_html_m27fbc684.gifвоздух [2 с 277 т. 6.3]

hello_html_152f3511.gif

Диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы

hello_html_m3aa75726.gif

Откуда hello_html_29e6c83a.gifм/с.

Критерий Нуссельта для жидкой фазы найдем из уравнения:

hello_html_16db3693.gif

где hello_html_m66d6c85f.gif,

hello_html_4e07921d.gif,

hello_html_m75ff180f.gif

hello_html_57943842.gifм2

Приведенная толщина стекающей пленки жидкости

hello_html_201bcd42.gif

hello_html_3509e16b.gif

hello_html_m7f7f8773.gifhello_html_6bbb1c29.gif

Коэффициент массоотдачи

hello_html_1d7aea99.gifм/с.

Выразим коэффициенты массоотдачи в выбранной для расчета размерности:

hello_html_60c6d1d1.gifкг/м2с

hello_html_7656ce9f.gifкг/м2с

Тогда коэффициент массопередачи

hello_html_m479452e0.gifкг/м2с

5. Определение поверхности массопередачи и высоты насадочного слоя.

Поверхность массопередачи

hello_html_m671588dc.gifм2

Высота насадки

hello_html_645eaff.gifм.


hello_html_3f1b0a6b.jpg

Пример 6.15. По данным примера 6.8 определить число единиц переноса в абсорбере с учетом обратного (продольного) перемешивания.


Решение. Число единиц переноса для условий идеального вытеснения, т. е. без учета обратного перемешивания, составляет:

hello_html_m65ac5247.gif

Искомое число единиц переноса с учетом обратного перемеши­вания п' находим из уравнения

hello_html_m1d86bb2f.gif

в котором поправка на обратное перемешивание hello_html_m3b79666f.gif равняется

hello_html_62b0904b.gif

где hello_html_m4f5d6dd5.gif

hello_html_m7738fb2f.gif

Значение критерия hello_html_m3a154ce6.gif вычисляют по уравнению

hello_html_m445d5d3c.gif

hello_html_261484e2.gif

hello_html_m1d2cc12e.gif

hello_html_2f8ca257.gif- модифицированный критерии Пекле для газа и жидкости;

hello_html_303e62a9.gif, hello_html_67a666c8.gif - скорости потоков газа н жидкости, м/с

Е - соответствующие коэффициенты обратного перемешивания, м2/с;

Н - рабочая длина аппарата - высота слоя насадки, м.

По данным примера 6.8 находим:

hello_html_5b017d4f.gif

hello_html_3cd87289.gif

hello_html_m5887eb1e.gif

Примем предварительно hello_html_40a8e83d.gif. Тогда

hello_html_m6fcedc90.gif

hello_html_m4a0631ca.gif

Для определения скоростей газа и жидкости hello_html_303e62a9.gif, hello_html_67a666c8.gif -необходимо найти доли поперечного сечения абсорбера, занимаемые каждым потоком в отдельности. Долю объема насадки б, занятую жидкостью, рассчитаем по уравнению [6.3]:

hello_html_m5c433680.gif

в котором

hello_html_m1d53240c.gif

hello_html_m28d4eb93.gif

Скорость течения жидкости в слое насадки:

hello_html_m6c49ab30.gifм/с

Скорость газа:

hello_html_m589aaf62.gifм/с

Величины коэффициентов обратного перемешивания hello_html_64f7d032.gif и hello_html_m51167834.gif, находят опытным путем - см. пример 1.37. Для ориентировочного их определения в насадочном абсорбере воспользуемся критери­альными уравнениями.

Для жидкой фазы:

hello_html_m2cff9746.gif

hello_html_m4705f32f.gif

Коэффициент обратного перемешивания в жидкой фазе:

hello_html_m3a260cd7.gif

hello_html_m7c859a3b.gif

Для газовой фазы:

hello_html_m61f96df4.gif

hello_html_m738ef580.gif

Коэффициент обратного перемешивания в газовой фазе

hello_html_m4b5e66c9.gif

hello_html_m7e5efe2a.gif

Приведенный критерий Пекле:

hello_html_3ca0af10.gif

hello_html_m43a25a82.gif

hello_html_151c297e.gif

Поправки на обратное перемешивание:

hello_html_m2d6bbe.gif

Число практических ступеней принимаем 12






Краткое описание документа:

Термин абсорбция произошел от латинского слова absorbere, что в переводе означает «поглощать». По сути, это процесс полного или частичного поглощения газа (который способен в нем почти целиком раствориться) жидким поглотителем (ученые дали ему название «абсорбент»). Обратный процесс называется десорбция, при нем, наоборот, идет выделение газа из раствора.

Для разделения газов друг от друга в их смесях, с целью очистки либо получения ценных компонентов существуют и другие способы: глубокое охлаждение, адсорбция, и др., но чаще всего используется именно метод абсорбции, потому что полное извлечение такого рода компонентов требуется редко.

Автор
Дата добавления 11.11.2015
Раздел Другое
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров595
Номер материала ДВ-146870
Получить свидетельство о публикации

"Инфоурок" приглашает всех педагогов и детей к участию в самой массовой интернет-олимпиаде «Весна 2017» с рекордно низкой оплатой за одного ученика - всего 45 рублей

В олимпиадах "Инфоурок" лучшие условия для учителей и учеников:

1. невероятно низкий размер орг.взноса — всего 58 рублей, из которых 13 рублей остаётся учителю на компенсацию расходов;
2. подходящие по сложности для большинства учеников задания;
3. призовой фонд 1.000.000 рублей для самых активных учителей;
4. официальные наградные документы для учителей бесплатно(от организатора - ООО "Инфоурок" - имеющего образовательную лицензию и свидетельство СМИ) - при участии от 10 учеников
5. бесплатный доступ ко всем видеоурокам проекта "Инфоурок";
6. легко подать заявку, не нужно отправлять ответы в бумажном виде;
7. родителям всех учеников - благодарственные письма от «Инфоурок».
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://infourok.ru/konkurs


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ


Идёт приём заявок на международный конкурс по математике "Весенний марафон" для учеников 1-11 классов и дошкольников

Уникальность конкурса в преимуществах для учителей и учеников:

1. Задания подходят для учеников с любым уровнем знаний;
2. Бесплатные наградные документы для учителей;
3. Невероятно низкий орг.взнос - всего 38 рублей;
4. Публикация рейтинга классов по итогам конкурса;
и многое другое...

Подайте заявку сейчас - https://urokimatematiki.ru

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх