stify"> Dy -середній коефіцієнт дифузії діоксиду сірки в газовій фазі, м2/с;
- критерій Рейнольдса для газового фази в насадці;
- дифузний критерій Прандтля для газової фази; m y- в'язкість газу Па Г— с; l - висота елемента насадки, м.
Для колон з невпорядкованою насадкою коефіцієнт массоотдачі b y можна знайти з рівняння (1.62)
В
Коефіцієнт массоотдачі в рідкій фазі b х знаходять з узагальненого рівняння, придатного як для регулярних (в тому числі і хордових), так і для неупорядкованих насадок (1.64)
,
де - дифузійний критерій Нуссельта для рідкої фази.
Звідси b х (в м/с) дорівнює
В
,
де D х - середній коефіцієнт дифузії діоксиду сірки у воді, м2/с;
- приведена товщина стікає плівки рідини, м;
- модифікований критерій Рейнольдса для стікає по насадці плівки рідини;
- дифузний критерій Прандтля для рідини.
Складання матеріального балансу і визначення витрати води
Концентрація SO2 у вступнику газі на 1 кг інертного газу
В
тут кількість інертного газу, що надходить в абсорбер,
В
де парціальний тиск газу
В
температура газу TN2 = 273 +30 = 303 K; газова постійна інертного газу (азоту)
.
Кількість SO2, що надходить в абсорбер,
В
де
В
Парціальний тиск SO2 у вступнику газі
мм рт. ст.
Концентрація SO2 в році, що минає газі на 1 кг інертного газу
В
де = 31,8 мм рт . ст. при 30оС, а парціальний тиск SO2 в році, що минає газі
мм рт. ст.
Кількість поглиненого SO2
В
де ступінь вилучення SO2
В
Визначаємо парціальний тиск SO2 над надходить рідиною. Якщо на зрошення подається чистий вода, то При парціальному тиску SO2 у вступнику газі pн = 53,2 мм рт.ст. рівноважна концентрація SO2 в рідині, яка витікає з абсорбера, складе кг SO2 на 100 кг води.
Пружність парів pSO2 над водним розчином при 30оС знаходимо (Додаток А 1) за концентрації SO2 в розчині ()
в кг (на 100 кг H2O) 0,020,050,100,150,200,300,500,701,00 в мм рт. Ст.0, 11,74,78,111,819,736,052,079,0
Припускаючи, що концентрація води на виході досягне значення знаходимо мінімальний витрата води
В
Дійсний витрата поглинача при 20%-м запасі
L = 121000 В· 1,2 = 145000 кг/ч.
Дійсний зміст SO2 в минає воді на 100 кг H2O
В
на 1 кг H2O = 0,00593 кг.
Парціальний тиск SO2 над минає рідиною при = 0,593 кг на 100 кг H2O визначаємо за наведеними вище даними мм рт. ст.
Витрата води на 1кг інертного газу перевіряємо за рівнянням матеріального балансу
.
Визначення діаметра абсорбера
В якості насадки вибираємо кокс. Середній розмір шматків dср = 75 мм ; питома поверхня насадки а = 42 м2/м3 ; вільний об'єм Vcв = 0,58 м3/м3.
За рівняння визначаємо швидкість газу при захлебиванія, враховуючи, що при 30оС
В В
;
В
звідси wo = 0,81 м/с.
Приймаються робочу швидкість газу
.
Площа перерізу абсорбера
В
звідки діаметр абсорбера Д = 1,65 м.
Перевіряємо обрану площа перерізу абсорбера по щільності зрошення.
Щільність зрошення і активна поверхня насадки
Щільність зрошення (швидкість рідини) розраховують за формулою (1.31)
В
де S - площа поперечного перерізу абсорбера, м2.
При недостатній щільності зрошення і неправильної організації подачі рідини поверхню насадки може бути змочена не повністю. Але навіть частина змоченою поверхні практично не бере участі в процесі массопередачи зважаючи на наявність застійних зон рідини (особливо в абсо...
