583 оС при заданих умовах неможливий. Тому приймемо температуру К2СО3 на виході з апарату tвих=270 оС.
Тоді витрата тепла з насиченим абсорбентом за формулою (29) дорівнює: н=462524,59? 1,67? 270=208552337,6 кДж / год.
Витрата тепла QV за формулою:=217645203 - 208552337,6 - 4352904,1=24578181,92 кДж / ч.
Знову задамося температурою виходу tвих (прин)=85оС (358К), середня теплоємність очищеного газу вже розрахована=1,29 кДж / (м3? К).
Визначаємо температуру tвих (расч): вих (расч) == 85,5 оС.
Перевіримо виконання умови:
оС. (32)
[85,5 - 85,5]? 0,5 оС - умова виконується
Складемо таблицю теплового балансу і розрахуємо внесок кожного потоку приходу (витрати) теплоти в загальний прихід (витрата) теплоти.
Таблиця 14 - Тепловий баланс абсорбера
ПріходРасходСтатьякДж% СтатьякДж% QVc QAр Qа Всего23998861, 9 16356937,6 177289403,5 21764520311,03 7,52 +81,45 100QV QAн Qп Всего167641121, 87 45651177,03 4352904,1 +21764520376,8221,17 2,01 100
Висновок: Найбільший потік в парафії теплоти Qa, так як абсорбується велика кількість СО2 і висока теплота хемосорбції. Потік QAн великий, так як розчин K2CO3 сильно насичується вуглекислим газом і частково азотом, воднем.
2.6 Розрахунок основного та допоміжного обладнання
.6.1 Розрахунок абсорбера
Розрахунок швидкості газу і діаметра абсорбера
Для розрахунку коефіцієнтів массоотдачи необхідно вибрати тип насадки і розрахувати швидкості потоків в абсорбере.
Вибираємо невпорядковані насадки:
Насадка: керамічні кільця пале 50х50х5;
Вільний об'єм -=0,78;
Еквівалентний діаметр - d е=0,026 м;
Динамічна в'язкість поглинача-Мx=1,1? 10-3 Па? з
Питома поверхня - a=120 м2/м3;
Коефіцієнти - B=1,04, A=- 0,49; [11] - витрата газової фази L=кг / с; - витрата рідкої фази G=кг / с;=23,15 кг / с Щільність газової фази:
, (33)
кг/м3;
Щільність рідкої фази:
=1174кг/м3
Гранична швидкість газу в колоні [11]:
, (34)
м / с,
Робоча швидкість газу:
(35)
м / с,
Діаметр абсорбера:
=,
де V0 - об'ємна витрата газу при умовах в абсорбере, м3 / с;=м
Вибираємо dреал=3,4 м,
Дійсна робоча швидкість газу:
(36)
м / с
Щільність зрошення і активна поверхня насадки;
Щільність зрошення:
,
м3 / (м2? с),
Мінімальна ефективна щільність зрошення:
, (37)
де qеф - ефективна лінійна швидкість зрошення, м2 / с.
Для кілець пале qеф=0,022? 10-3; м3 / (м2? с)
Активна поверхня насадки:
; (38)
де p, q - довідкові дані для даного типу насадок.
Розрахунок коефіцієнтів массопередачи
Для газової фази:
, (39)
Коефіцієнт дифузії:
, (40)
м2 / с,
, (41)
Коефіцієнт массоотдачи в газовій фазі:
, (42)
м / с,
