00 4625- - 70 83254 1239-- 46 43 339 1549Ітого53 656107 00116531979 Вміст абсорбера визначаємо з умов абсорбції аміаку з рівняння:
де - обсяг надходить газу,=108435 м3/ч.
К - коефіцієнт абсорбції аміаку сірчаною кислотою в розпилювальних апаратах, з практичних даними, К=5000 1/ч.
а 1 і а 2 - вміст аміаку в вступники і виходять газі, г/м 3.
Вміст абсорбера 1-й ступені буде дорівнює:
== 59 м3,
тоді необхідна висота робочої частини абсорбера:
Розміри робочої частини абсорбера 2-й ступені абсорбції залишаються такими ж, як і 1-й ступені, оскільки
,
де - вміст аміаку в газі, що виходить з 2 -й ступені абсорбції.
Отже:
hраб=2 H=2 7,8=15,6 м.
. Розрахунок випарника
5.1 Матеріальний розрахунок
У випарник надходить розчин з 1-го ступеня абсорбера наступного складу:
Компонентикг/год% Сульфату аммонія426240Серной кіслоти1071Сульфата пірідіна580,5Води622858,5Ітого10655100
У випарнику випаровується вода в кількості 4 858 кг/ч. Тому з випарника виходить пульпа наступного складу:
Компонентикг/год% Сульфату аммонія426273,5Серной кіслоти1071,8Сульфата пірідіна581Води137023,7Ітого5797100
При відділенні кристалів сульфату амонію в кількості 3014 кг/год після центрифуги залишається маточного розчину +5797 - 3014=2783 кг/год.
Компонентикг/год% Сульфату аммонія4262 - 2954=130847Серной кіслоти1073,8Сульфата пірідіна582Води1370 - 60=131047,2Ітого2783100
. 2 Тепловий розрахунок
Прихід:
1) Тепло, внесене розчином при температурі 57,9:
=10655 0,7 57,9 4,19=1809439 кДж/год
2) Тепло кристалізаціїії сульфату амонію
=(2600) 4,19=243795 кДж/год
де 2600- тепло кристалізації, ккал/моль (2SO4.
) Тепло гріє пара.
Разом прихід:=2053234 +.
Витрата:
) Тепло, уносимое пульпою з випарника:
=(2783 0,64 + 3 014 0,34) 58 4,19=681885 кДж/ч.
2) Тепло, уносимое парами води з випарника:
=4858 615,9 4,19=12536656 кДж/год,
де 615,9 - ентальпія пари, кДж/кг, при тиску в апараті рівному 760 - 685=75 мм рт. ст.
) Тепло концентрування сірчаної кислоти незначно (від 1% до 3,8%) і їм нехтуємо.
) Тепло, що втрачається назовні:
=125700 кДж/ч.
Загальна витрата тепла 13344241 кДж/ч.
Прирівнюючи прихід і витрата, отримаємо тепло гріє пара
=11291007 кДж/ч.
Беручи пар тиском 1,75 кг/см2 з температурою 115 і теплотою конденсації +2221 кДж/кг, отримаємо витрата пари
кг/ч.
Підставляємо значення і отримуємо наступний тепловий баланс представлений в табліце14:
Таблиця 14 - Тепловий баланс випарника
ПріходкДж/чРасходкДж/чТепло, внесене раствором1 809 439Тепло, уносимое пульпой681 885Тепло крісталлізаціі243 795Тепло, уносимое парами води12 536 656Тепло гріє пара11 291 007Тепло теряемое наружу125 700Ітого13 344 241Ітого13 344241
. 3 Визначення поверхні теплопередачі
Поверхность теплопередачі випарника визначаємо за формулою
де - кількість переданого тепла,
=11 291 007- 125 700=11 165 307 кДж/год;
- різниця температур в теплопередачі між парами і розчином,
=115 - 58=57;
- коефіцієнт теплопередачі визначаємо за формулою
;
- коефіцієнт тепловіддачі від пари,=41900 кДж/(м2ч);
- термічний опір стінок трубок; цією величиною нехтуємо;
- термічний опір забруднень, приймаємо рівним
м2/кДж;
- коефіцієнт тепловіддачі від стінки до киплячого розчину визначаємо за наближеному рівнянню,
тут q - тепловий потік; q=K.
Задаємося q=19400 ккал/(м2 або 81286 кДж/(м2, тоді
,
Перевіряємо значення q:=K=1426,07 57=вісімдесят одна тисяча двісті вісімдесят шість кДж/(м2,
тобто і K обчислені правильно.
Необхідна поверхню теплопередачі
.
Приймаємо трубки діаметром 57/4 мм і довжиною 1,5 м.
Тоді необхідне число трубок
Приймаємо 613 трубок, що розміщуються на 13 шестикутник [7].
Тоді діаметр трубчатки буде дорівнює
=2 (xt + t),
де x - число шестикутників x=13; - крок розміщення трубок, t=0,08 м [7];- Відстань від кожуха, t=0,06 м [7].
Тоді=2 (130,08 + 0,06)=...
