и.
Коефіцієнти молекулярної дифузії для газу і рідини:
абсорбер пар массоотдачі
- враховує асоціацію молекул розчинника (для води)
- мольна маса розчинника
молярний обсяги газів:
? ац=74 см3/атом
? пов=29,9 см3/атом
Розрахуємо за формулами:
Розрахунок? x і? y проводиться за формулами:
В'язкість рідини знаходимо з рівняння:
де ?xa і ?xa в'язкість рідких ацетону і води при температурі абсорбції
?xa=0,319 мПа * с при 22? С
?xвод=0,98 мПа * с при 22? С
звідки=71,6 мПа * с
В'язкість газової фази розраховується за наближеною формулою
адитивності:
мкВ=18,23 мкПа с - в'язкість повітря при 22 0С
?а=7,41 мкПа с - в'язкість парів ацетону при 22 0С
Розрахуємо коефіцієнти массоотдачи:
Для отримання обраної розмірності помножимо коефіцієнти массоотдачи на щільності фаз:
? у=0,46 * (? у - yср)=0,46 * (1,35 - 0,123)=0,56 кг/м2с
? х=0,00038 * (? х - xср *? х)=0,00038 * (929 - 0,28 * 929)=0,254 кг/м2с
Отже, коефіцієнт масопередачі:
де - тангенс кута нахилу до лінії рівноваги
Розрахунок числа тарілок абсорбера
Кількість тарілок абсорбера знаходимо по рівнянню. Сумарна площа тарілок F дорівнює:
Робочу площа тарілок з рівчаками f визначають з урахуванням площі, зайнятим переливними пристроями:
=? * 0,785 * d2
де?- Частка робочої площі тарілки, приймемо?=0,9;
Розрахуємо робочу площу однієї тарілки по рівнянню
Тоді необхідне число тарілок визначають діленням сумарної площі тарілок F на робочу площу однієї тарілки f:
приймаємо 34 тарілки
Визначення висоти абсорбера
Відстань між тарілками попередньо задамося [3]:
Перевіримо бризгоунос:
Де коефіцієнти, залежні від типу тарілки.
- поверхневий натяг.
Висота підпору рідини над зливним пристроєм:
- об'ємна витрата води.
Умови виконуються. (0,1 gt; 0.097)
Висота колони:
Н=Нт (n - 1) + (Нл - Нт) u + Z1 + Z2
Нл=900 - відстань між тарілками в місці установки люка,=16 - кількість люків між тарілками.
де Нт=0,6 м - відстань між тарілками;=1 м - висота сепарації простору;=2,5 м - висота кубового простору.
Н=0,6 (34-1) + (0.9-0.6) * 16 + 1 + 2,5=28.1 м
. Гідравлічний розрахунок колони
Гідравлічне опір сухої тарілки
? Рс =? w2? г/2Fc 2
де - коефіцієнт опору тарілки з діаметром ковпачка Dk=0.1 м;=0,123 - відносне вільне перетин колони.
? Рс=3,1? 1,182? 1,35/2? 0,1232=192.584 Па
Гідравлічний опір обумовлене силами поверхневого натягу:
? Р? =4?/Dk=4? 0,07/0,1=2.8 Па
де? =0,0663 Н/м - поверхневий натяг води;
Гідравлічний опір газорідинного шару:
? РСЛ =? ж · g · h0=929? 9,8? 0,034=309,9 Па
Повний опір тарілки:
? Рт =? Рс +? Р? +? РСЛ=505,094 Па.
Повний опір колони:
? Ра=505.094? 34=17170 Па.
Розрахунок втрат тиску на місцеві опори ()
Повний гідравлічний опір абсорбера:
. Конструктивний розрахунок
Так як водний розчин ацетону при температурі 22 С ° є корозійно активною речовиною, то як конструкційний матеріал для основних деталей вибираємо сталь 12Х18Н10Т ГОСТ 5632-72, володіє необхідними конструкційними властивостями.
Товщина обичайки:
Sд=165 МН/м2 - допустиме напряженіe,=0.101325 Мпа - тиск у абсорбере,
j=0,8 - коефіцієнт ослаблення через зварного шва,
Поправка на корозію розраховується:
- корозійна проникність;
- амортизаційний термін служби;
Згідно з рекомендаціями приймаємо товщину обичайки d=8 мм.
Перевірка на допустимий тиск:
Розрахунок днища.
j=1 - для днищ, виготовлених з цільної заготовки
За ГОСТ 6533 - 78 приймемо товщину стінки днища dдн=8 мм.
=40 мм=550 мм
Маса днища mд=350 кг.
Обсяг днища Vд=0.15395 м3.
Розрахунок фланцевого з'єднання
З'єднання обичайки з днищами здійснюється за допомогою плоских приварних фланців за ГОСТ 28759.2-90:
=2330 мм=2290 мм=2 246 мм=55 мм
а1=14 мм=10 мм=23 ммусл=0,3 МПа
Діаметр болтів - M20,
Кількість болтів z=72
Розрахунок умовного діаметра штуцерів.
Умовний діаметр розраховуємо виходяч...
