> кг/с.
Зміст поглощаемого компонента в поглиначі на виході з абсорбера визначається з рівняння матеріального балансу:
; (5.15)
кг Cl2/кг води.
За знайденими точкам на діаграмі будуємо робочу лінію і рівноважну лінію по рівнянню
Таблиця 1 - Дані по побудові рівноважної і робочої ліній
,,, нач.0000,0058кон.0,0310,1450,0250,145
Малюнок 5.1 - Робоча і рівноважна лінія процесу
Коефіцієнт массоотдачи для газової фази:
Критерій Нуссельта:
Для абсорберів з неврегульованою насадкою при плівковому режимі:
[1]; (5.16)
Критерій Рейнольдса для газової фази:
[9], (5.17)
Швидкість газу:
Спочатку розраховується фіктивна швидкість газу в точці захлебиванія:
[9], (5.18)
де А=0,022 для насадки з кілець [1],
- питома поверхня насадки (для керамічних кілець
Рашига 25? 25? 3) [1];
- вільний об'єм насадки [1];
- щільність води при [4];
- коефіцієнт в'язкості води [4].
- щільність суміші газів [4]; (5.19)
кг/м3 - щільність Cl2 при н.у. [4, с.513, табл.V];
- щільність газу при робочих умовах [4], (5.20)
кг/м3;
(5.2)
кг/м3.
м/с.
Фіктивна швидкість газу для абсорберів, що працюють в плівковому режимі:
[9], (5.21)
м/с.
Коефіцієнт динамічної в'язкості суміші газів:
[4], (5.22)
;
Зміна динамічного коефіцієнта в'язкості газів з температурою виражається:
[4], (5.23)
де - динамічний коефіцієнт в'язкості при 0 ° С,
С - постійна Сатерленда.
С (Cl2)=351 - [4, с.513, табл.V],
С (повітря)=124;
(Cl2)=12,5 · 10-6 Па · с - [4, с.557],
(повітря)=17,3 · 10-6 Па · с;
,
;
- молярна маса суміші [4], (5.24)
кг/моль;
.
.
Діаметр абсорбера при знайденої фіктивної швидкості руху газу:
[9], (5.25)
(м), приймаємо D /=0,6м - з нормального ряду діаметрів колон [1, с.106]. Дійсна швидкість газу:
, (5.26)
.
Критерій Прандтля:
[9], (5.27)
де - коефіцієнт молекулярної дифузії поглощаемого компонента в газі, м2/с:
[9], (5.28)
=1 кгс/см2 - абсолютний тиск в апараті;
Т=373 К - температура в апараті;
=48,4 см3/моль - молярний обсяг Cl2 [4, с.288, табл. 6.3];
=29,9 см3/моль - молярний об'єм повітря.
м2/с;
;
.
Коефіцієнт массоотдачи для газової фази:
[9], (5.29)
де=0,015м - еквівалентний діаметр насадки.
м/с.
Коефіцієнт массоотдачи в рідкій фазі:
Для розрахунку коефіцієнта массоотдачи в рідкій фазі в абсорбере з неврегульованою насадкою при плівковому режимі використовується критеріальне рівняння:
[9]; (5.30)
Критерій Рейнольдса:
[9], (5.31)
де - щільність зрошення насадки:
[9], (5.32)
де - площа поперечного перерізу абсорбера, м2;
,.
Критерій Прандтля:
[9], (5.33)
де - коефіцієнт молекулярної дифузії поглощаемого компонента в рідині, м2/с.
Коефіцієнт дифузії в рідини при 200С визначається за формулою
[9], (5.34)
де А, В - коефіцієнти, залежать від властивостей розчиненої речовини і розчинника,
=1 - для газів [4, с.289],
- для води [4, с.289];
=18,9 см3/моль - молярний об'єм води [4, с.288, табл. 6.3].
Коефіцієнт дифузії газу в рідині при робочій температурі:
[9], (5.35)
де - температурний коефіцієнт:
[9], (5.36)
[3], (5.37)
[3], (5.38)
Значення постійних А, b і р залежать від виду насадки і справедливі для певного інтервалу швидкостей.
[3] (5.39)
S - площа поперечного перерізу колони, м2;
, для кілець Рашига 25? 25? 3 А=1,02, b=0,16, р=0,4 [3].
- критерій Рейнольдса виведений виходячи з припущення що вся геометрична поверхня насадки змочена рідиною.
[3], (5.40)
;
,
,
м3/(м2 · с);
.
Критерій Прандтля:
Коефіцієнт дифузії в рідини при 200С:
м2/с,
;
Коефіцієнт дифузії газу...
