я:
при Re> 30
при Re = 2 - 30
при Re <2
де - дифузійний критерій Нуссельта. p> d е - еквівалентний діаметр зерен адсорбенту, м
,
- швидкість газового потоку, м/с
- порозность нерухомого шару адсорбенту,
- щільність, кг/м3
- динамічна в'язкість, Па В· с
- дифузний критерій Прандтля.
) Висота нерухомого шару адсорбенту в апараті
,
h - висота одиниці переносу,
В
де Gг? масова витрата газу, кг? з
Sсл-перетин шару, м2
В
) Тривалість процесу адсорбції визначають шляхом вирішення системи, що складається з трьох рівнянь:
рівняння балансу поглиненої речовини;
рівняння кінетики адсорбції;
рівняння ізотерми адсорбцію. br/>В
: (по бензолу),
:
:
Изотерма адсорбції для вирішення рівнянь ділиться на три області:
область - лінійна залежність між концентрацією газу і кількістю поглиненої речовини і умовно приймається, що ізотерма адсорбції підпорядковується закону Генрі.
Тоді тривалість адсорбції:
;
де ун - початкова концентрація адсорбованого речовини, кг? м3
х * - рівноважна кількість адсорбованого речовини, кг? кг (приймається за ізотермі адсорбції і множиться на насипну щільність адсорбенту).
у до ? у н < span
область - криволінійна
;
В
де - вміст речовини в газовому потоці, рівноважний з кількістю, рівним половині речовини, максимально поглинається адсорбентом при даній температурі, кг/м3.
область-кількість речовини, що поглинається адсорбентом, досягає межі і залишається постійною
,
) Висоту зони массопередачи (висота робочого шару)
,
час до рівноважного насичення, сек
час захисної дії при мінімальній проскоковой концентрації,
невикористана адсорбційна ємність,
) Перепад тиску в шарі (формула застосовна, якщо порозность шару Е = 0,4)
В
? Р - перепад тиску в шарі, кг/м 3
g - 9,81 м/с 2
d е - еквівалентний діаметр зерен, м
G - масова швидкість газу, кг/(м 2 ? с)
Інші формули (автор Дубінін)
1) - при <0,25 м/с, ламінарний режим
) - перехідна область
) - в шарі цеолітів
- для куль, - для циліндрів
В
Підставивши отримані значення в рівняння
В
Висловимо парціальні тиску через об'ємні концентрації за рівнянням
В
для бензолу:
для діетилового
ефіру:
В
В
Для інших точок складаємо таблицю і за координатами точок будуємо графік - ізотерму адсорбції (лінія 2)
Вихідні дані:
точкіБензолДіетіловий ефір
Об'єм адсорбенту:
В
Тут х * = хк, тобто на виході адсорбент буде повністю насичений поглинається компонентам (предполагаем!)
при ун = 0,006 кг/м3 за графіком хх = 104кг/м3.
Фактична кількість адсорбенту приймаємо на 30% більше
В
. Для визначення попередньо знайдемо
,
тому Re> 30, то за рівнянням. p> Изотерма адсорбції
В
За Павлову:
(.), їй відповідає Р1 = 8 мм.рт.ст. Обчислимо координати відповідних точкам на ізотермі діетилового ефіру
;
В В В
=>
Дифузійний критерій Прандтля.
,
Д20, До - коефіцієнти дифузії
- для температури 20 В° С,
а До-прі t = 0 В° C дорівнює 0,028 м2/ч = 0,0778? 10-4 м2/сек
- для діетилового спирту
В
, а Nu 'у свою чергу дорівнює:
, тоді
В
. Висота одиниць переносу.
;
В В В
. Число одиниць переносу визначаємо методом графічного інтегрування. Для побудови робочої лінії переносу (1 лінія) знаходимо з рівняння матеріального балансу:
В
За координатами точок хн = 0, хк = 80,23 і ук = 3? 10-5, ун = 0,006 будуємо робочу лінію процесу. За допомогою побудованої діаграми визначаємо величини для графічного інтегрування. Задаємося поруч значень В«уВ» в інтервалі ун? Ук і для кожного значення В«уВ» знаходимо значення х * на робочій лінії і значення у * на рівноважної лінії. br/>
у, кг/КГХ *, кг/м 3 у, кг/м 3
