Расчет основного оборудования
Абсорбер со взвешенным слоем насадки представляет собой колонну, разделенную по высоте рядом опорных решеток, на которые насыпан слой насадки. Газовый поток, проходя через отверстия в решетках, воздействует на орошаемую поглотительным раствором насадку, поддерживая её во взвешенном состоянии. Возможное перемещение насадки по высоте аппарата определяется расстоянием между опорной и ограничительной решетками.
I. Скорость газа и диаметр в абсорбере:
1. Для определения скорости газа и диаметра абсорбера необходимо выбрать насадку. В качестве насадочного материала выбираем шаровую насадку из пористой резины диаметром dш = 0,04 м, плотностью rш = 650 кг/м3.
Значение линейной (рабочей) скорости газового потока находится в пределах от ωмин до ωмакс.
Минимальная скорость псевдоожижения вычисляется по формуле:
ωмин = (1)
где U - плотность орошения абсорбера, принимаем U = 40 м/ч;
ωкрит - критическая скорость псевдоожижения сухой насадки.
. Значение критической скорости определяется по формулам:
Ar = (dш3 × (rш - rг) × rг × g) / μг2 = = 4,46 × 109
Reкрит = Ar / (1400 + 5,22 × ) = 4,46 × 109/(1400+5,22× ) = 12742,5
Reкрит = ωкрит × dш × ρг / μг ,
следовательно, значение критической скорости псевдоожижения определяется из выражения для критерия Рейнольдса:
ωкрит = = = 1,63 м/с.
. Согласно формуле (1), минимальная скорость равна:
ωмин = = 0,69 м/с
Рабочая скорость газового потока принимается ω = 4,5 м/с.
. Диаметр абсорбера находится по формуле:
Д = ; F = ,
следовательно:
Д = = = 2,3м.
Принимается стандартный диаметр абсорбера D = 2,6м.
Площадь сечения абсорбера: S = p × D2/4 = 5, м2.
. Обоснуем принятую величину линейной скорости. Она не должна превышать максимальной скорости газового потока.
ωмакс = 2,9 × FCB0,4 (U/Vг) - 0,15 ,
где FCB - доля живого сечения решетки, FCB = 0,4;
Vг - удельный объемный расход газовой фазы,
Vг = Q/S = 67612 / 5,3 = 12756,98 м/ч.
ωмакс = 2,9 × 0,4 0,4 (40/12756,98) - 0,15 = 4,77 м/с.
Принятая рабочая скорость не превышает максимальную (ω < ωмакс).
. Динамическая высота слоя шаровой насадки рассчитывается по формуле:
Ндин = 0,172 × ω0,88 × U0,23 × Нст0,5× FCB-0,15
где Нст - статическая высота слоя насадки, Нст = 0,3м.
Ндин = 0,172× (4,5)0,88 × (40)0,23 × (0,3)0,5× (0,4)-0,15 = 0,95м,
. Расстояние между ступенями рассчитывается при максимальной скорости газового потока (ω = ωмакс = 4,77 м/с):
Ндин = 0,172 × (4,77)0,88 × (40)0,23 × (0,3)0,5 × (0,4)-0,15 = 0,99м.
Расстояние между ступенями (решетками) принимаем Ндин = 1м.
II. Коэффициент массопередачи.
1. Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе вычисляется по формуле:
bж = 1,45 × ω1,35× U0,75 × HСТ-0,85 × dш-0,15
bж = 1,45 × (4,5)1,35 × (40)0,75 × (0,3)-0,85 × (0,04)-0,15 = 792,27 ч-1.
Еще статьи по экологии
Система очистки сточных вод на ОАО Завод Универсал
Экологическая
обстановка в Новокузнецке является одной из самых сложных. Город стабильно
входит в двадцатку экологически неблагополучных городов России. Здесь
среднегодовые концентрации вре ...
Состояние и перспективы развития сети российских национальных парков
В процессе своего развития человечество поставило под угрозу
существование естественных экологических систем и природных комплексов, которые
являются необходимым условием сохранения био ...
Водно-экологическая ситуация в Севастопольской бухте
Актуальность темы. Понятие «водно-экологическая ситуация связаны с
неудовлетворенностью человека состоянием водных объектов с позиции условий его
жизнедеятельности. В процессе хозяйственной ...