димо, як в'язкість газової суміші
В
де молекулярну масу суміші SO2 і N2 визначаємо за складом газу
В
а динамічну в'язкість складових газів і при 30оС знаходимо за графіком (Додаток А 4).
Отримуємо mг = 0,017 мПа = 0,017 Г— 10-3 кг/(м Г— с).
Дифузійний критерій Прандтля для газу
. p align="justify"> Тут коефіцієнт дифузії SO2 в повітрі при 30оС розраховуємо за рівнянням
В
де D = 0,037 м2/ч - коефіцієнт дифузії при 00 С і p0 = 1 кгс/см2 .
Розраховуємо дифузійний критерій Нуссельта для газу
В
Коефіцієнт массоотдачі
В
тут
В
Необхідна площа поверхні абсорбції
В
Висота насадочной частини абсорбера
В
Так як надійних рівнянь для однозначного визначення коефіцієнта масопередачі немає, виконаємо другий варіант розрахунку, використовуючи емпіричні рівняння для об'ємних коефіцієнтів массоотдачі (абсорбція SO2 водою в колоні, заповненій кільцями).
Коефіцієнт массоотдачі в газовій фазі виражається рівнянням
В
де Wг і Wж - кількості газу і рідини в кг/(м2 Г— год).
В
Об'ємний коефіцієнт массоотдачі в рідкій фазі (при 30 В° С)
.
Розрахуємо об'ємний коефіцієнт масопередачі. Оскільки коефіцієнти массоотдачі b гV і b ЖV виражені відповідно в і, виконаємо перерахунок константи фазової рівноваги m. Формулу перерахунку можна записати наступним чином
,
тут Mж і r ж - молекулярна маса і щільність розчинника.
Беручи для води МЖ = 18 і r ж = 1000 кг/м3 , знаходимо
В
Значення постійної mpx для водяного розчину SO2 при 30оС знаходимо за таблицями:
Об'ємний коефіцієнт масопередачі
В
Висота насадочной частини абсорбера
В
де Gа - в кмоль/ч.
Розрахунок висоти абсорбера за кількістю одиниць переносу (Чоп)
Висоту насадки розраховуємо за формулою (1.67). Для визначення Чоп будуємо робочу лінію процесу (рисунок 2.3)
В
Наносимо на графік лінію рівноваги, що представляє собою рівноважні відносні масові концентрації Y * при різних X. За даними, X = 0,0002 кг SO2 на 1 кг H2O і P * = 0,1 мм рт. ст . Перераховуємо концентрацію Х з відносних масових часток в молярні за формулами перекладу.
При малих значеннях Х для перерахунку застосовують формулу
В
В
Малюнок 2.2 - Графік до визначення числа одиниць перенесення
Константи фазового рівноваги
В
Рівноважна концентрація SO2 в газі на 1кг N2
В
або [за формулою (1.11)]
В
Результати розрахунку зведені в таблицю 2.1.
Таблиця 2.1 - Результати розрахунку
Х0, 00020,00050,0010,00150,0020,0030,0050,007 р * 0,11,74,78,111,819,73652 х Г— Число одиниць переносу визначаємо графічно, для чого через середини відрізків В0 і АF проводимо середню лінію. Потім через крапку В проводимо горизонталь, на якій відкладаємо відрізок Bb (причому Вa = ab ). У точці b ...
