. Однак для поліпшення змочування регулярних насадок необхідно застосовувати більш складні по конструкції зрошувачі. Хордові дерев'яна насадка зазвичай використовується в абсорберах, що мають значний діаметр. Основна її перевага - простота виготовлення, недоліки - відносно невелика питома поверхня і малий вільний обсяг.
1. Опис функціональної схеми
Вихідна парогазова суміш надходить у холодильник змішання - ХС, де охолоджується і далі подається в абсорбер - А, в якому вступник зверху колони поглинач поглинає з цієї суміші пари і очищений газ з верху колони надходить до споживача. Суміш рідка абсорбенту та абсорбтіва знизу абсорбера насосом Н 1 надходить у конденсатор - К, де підігрівається за рахунок теплообміну з парами вступниками в апарат з ректифікаційної колони - РК. Далі ця суміш підігрівається в двох послідовно з'єднаних підігрівача -П 1, П 2 і при температурі кипіння суміші подається в РК для розділення. У ректифікаційної колоні відбувається поділ суміші на низькокиплячі компонент (абсорбтів) і висококиплячих компонентах (абсорбент). Розділений абсорбтів у вигляді пари надходить на конденсацію в конденсатор - К. а далі в холодильник - Х і ємність Е 2, звідки насосом Н4 подається до споживача. Абсорбент очищений від поглиненого в абсорбере поглинача після РК на охолодження в апарати П 1, ХО і збирається в ємності Е 1, звідки насосом Е 1 надходить в абсорбер - А. Тобто схема припускає регенерацію абсорбенту та багаторазове його використання з підживленням свіжого поглинача.
. Технологічний розрахунок
Вихідні дані до проекту:
абсорбтів - бром,
абсорбент - вода,
інертний газ - повітря,
V 0=1,8 м?/с - витрата газової суміші при нормальних умовах,
y н=4,5% (Мольн.),
y к=0,05% (Мольн.),
T=21 ° С,
Р=3 атм,
насадка - керамічні кільця Рашига, впорядковані,
W/W З=0,75? 0,85,
х н=0,/L min=1,25, - невідомо, К у - невідомо
. 1 Маса поглинається речовини і витрата поглинача
Переводимо масові концентрації у відносні масові [2, С.283]:
Витрата інертного газу при робочих умовах:
Масова витрата інертного газу:
, де - щільність повітря за рівнянням [2, с.10]:
Тут=1,293 кг/м?- Щільність повітря при 0 ° С [2, с.496];
Рівняння матеріального балансу:
Звідси витрата поглощаемого брому:
Використовуючи дані рівноваги [1, с.193]:
Звідси мінімальна витрата поглинача:
так як=0, тут
- концентрація брому у воді, рівноважна з газом початкового складу, визначаємо з рівняння рівноважної прямої:
Тут - мольна маса води
- значення коефіцієнта Генрі [2, с.539];
П - загальний тиск суміші
Дійсний витрата:
Співвідношення витрат фаз або питома витрата поглинача:
Будуємо рівноважну пряму на рис.1
. 2 Рушійна сила массопередачи
Для випадку лінійної рівноважної залежності між складами фаз, приймаючи модель ідеального витіснення в потоках обох фаз, визначимо рушійну силу в одиницях концентрацій газової фази:
, де
Будуємо робочу пряму на рис.1.
. 3 Швидкість газу і діаметр абсорбера
Граничну швидкість газ, вище якої настає захлинання насадок абсорберів, можна розрахувати по рівнянню:
тут
=9,81 м/с?- прискорення вільного падіння;
=998 кг/м?- Щільність води при 21 ° С [2, с.495];
, так як поглинач вода;
;
В=1,75 [1, с.197];
Для впорядкованої насадки - керамічних кілець Рашига 50х50х5:
а=110 м?/м?- Питома поверхня насадки;
? =0, 735 м?/М?- Вільний об'єм [1, с.105],
d е=0,027 м - еквівалентний діаметр насадки, тоді
Дійсна швидкість:
...