ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Методика расчета из "Машины и аппараты химических производств" При расчете абсорберов необходимо определить расход жидкости, необходимой для поглощения требуемого количества газа площадь поперечного сечения аппарата высоту абсорбера или число ступеней контакта фаз, необходимое для достижения заданной степени извлечения. [c.340] Расход поглотителя находят из уравнения материального баланса процесса. Высоту абсорбера можно определить через коэффициенты массопередачи, высоту единиц переноса (ВЕП) и высоту, эквивалентную теоретической ступени изменения концентрации (ВЭТС). [c.340] Выражение (64 ) — это уравнение рабочей линии процесса, которую строят в координатах у — х — по концентрациям поглощаемого компонента на входе ( н . к) и выходе ук д н) из абсорбера. [c.341] При графическом методе расчета абсорбера наряду с рабочей линией на график наносят кривую равновесия, характеризующую окончание процесса абсорбции при достижении состояния равновесия. Графически процесс абсорбции протекает между рабочей линией и линией равновесия. При неизотермическом процессе абсорбции следует учесть влияние температуры на изменение условий равновесия системы. В этом случае кривая равновесия сдвинется вверх и при известной дифференциальной теплоте растворения газа можно, рассчитать ординаты точек новой кривой при заданных концентрациях в жидкости. Схема подобного расчета имеется в специальной литературе [53]. [c.341] Скорость газа при начале подвисания жидкости рассчитывают по формуле (616), в которой следует принять А = —0,073. Вместо Оук и поставляем соответственно L и О. [c.341] Число единиц переноса 2 находят графически. В случае, если линия равновесия не прямая, ЧЕП определяют графическим интегрированием по формулам (621, 622)—см. рис. 92. Если линия равновесия прямая, то ЧЕП находят построением элементарных треугольников на рабочей линии процесса (см. пример расчета 1). [c.342] Здесь ВЕП для газа можно рассчитать по формуле (624), а для жидкости — по формуле (625). [c.343] В формуле (624) коэффициент смачиваемости насадки ) выбирают по графику (см. рис. 93) по отношению плотностей орошения // /ор1 1. В формуле (627) коэффициент В = 0,158 при абсорбции ЫНз водой, В = 0,093 при абсорбции органических жидкостей водой п В = 0,024 при абсорбции органических жидкостей керосином. Если 1, то принимают г = 1. [c.343] Высоту насадки можно рассчитать и по числу ступеней изменения концентрации в соответствии с формулой (617). Пример подобного расчета применительно к ректификации рассмотрен в гл. II данного раздела. [c.343] Таким образом, при известном Ег нетрудно найти положение точек N на вертикальных отрезках ЛiQ, характеризующих окончание процесса массообмена (например, точка N1 на отрезке Лf QI). Через точки N проводят кинетическую кривую ОЕ. Затем от точки А до точки В вписывают ступенчатую линию. Число вертикальных отрезков между рабочей линией и кинетической кривой равно числу тарелок (Л т = 4). [c.344] Следует отметить, что методы расчета поверхности контакта фаз разработаны недостаточно и при расчете коэффициента массопередачи К через коэффициенты массоотдачи следует сравнивать полученные результаты с имеющимися производственными данными, вводя коэффициент запаса. Формулы для расчета коэффициентов массоотдачи и ЧЕП на одну тарелку для различных типов тарелок приведены в справочниках [26, 52, 53, 64]. Расчет отдельных элементов тарелки аналогичен их расчету для ректификационных колонн (см. гл. II данного раздела). [c.345] В пленочных абсорберах (см. рис. 96, б) процесс тепло- и массообмена между газом и пленкой жидкости довольно сложен и аналитическое рещение этой задачи связано со значительными трудностями. Вопросы диффузии вещества следует связывать с вопросами гидродинамики течения, а учет таких факторов, как образование волн и вихрей на поверхности раздела фаз, изменение вязкости и плотности в процессе диффузии, не всегда возможен. В данном случае можно говорить лишь о приближенном решении задачи. [c.345] Стенание тонкой пленки жидкости в пленочных абсорберах происходит при непрерывном воздействии газового потока. При этом возможен противоток газа и жидкости, нисходящий и восходящий прямоток. Для каждого случая следует находить по литературным данным уравнения для расчета коэффициентов тепло- и массоотдачи. При этом следует помнить, что при течении пленок жидкостей возможны два гидродинамических режима ламинарный (при Непл 1600) и турбулентный (при Непл 1600). Для каждого из этих режимов существуют свои уравнения для расчета как средней толщины пленки, так и коэффициентов теплоотдачи. Примерную схему расчета пленочных абсорберов можно представить следующим образом. [c.345] В случае абсорбции с отводом тепла ЧЕП рассчитывают методом последовательных приближений. Изменение концентраций и температур по высоте труб рассчитывают решением системы уравнений массообмена, теплообмена между фазами и теплообмена между средой и охлаждающим агентом. Пример подобного расчета приведен в литературе [53]. [c.346] Количество поглощаемого вещества О находят из уравнения материального баланса процесса (646) с учетом концентраций компонента в газе и жидкости на входе и выходе из абсорбера (см. пример 1). [c.346] При ламинарном режиме Квж 300 А = 0,89 т = 0,45 п = 0,5 р = 0,5. При турбулентном режиме Re 1600 А = = 0,000077 m = 1 л = 0,5 р = 0. [c.347] Вернуться к основной статье