Процесс абсорбции - Курсовая работа

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф.Абсорбцией называют процесс поглощения газа или пара жидким поглотителем (абсорбентом). Поглощение газа может происходить либо за счет его растворения в абсорбенте, либо в результате его химического взаимодействия с абсорбентом. Поэтому в аппаратах для поглощения газов жидкостями (абсорберах) должна быть создана развитая поверхность соприкосновения между газом и жидкостью. Насадочные колонны представляют собой колонны, загруженные насадкой - твердыми телами различной формы; при наличии насадки увеличивается поверхности соприкосновения газа и жидкости. Особенностью тарельчатых колонн является ступенчатый характер проводимого в них процесса (в отличие от непрерывного процесса в насадочных колоннах) газ и жидкость последовательно соприкасаются на отдельных ступенях (тарелках) аппаратаГаз на абсорбцию подается газодувкой 1 в нижнюю часть колонны 2, где равномерно распределяется перед поступлением на контактный элемент Абсорбент из промежуточной емкости 9 насосом 10 подается в верхнюю часть колонны и равномерно распределяется по поперечному сечению абсорбера с помощью оросителя 4. Газ после абсорбции, пройдя брызгоотбойник 3, выходит из колонны.Массу сероводорода, переходящую в процессе абсорбции из газовой смеси в поглотитель за единицу времени, находят из уравнения материального баланса: где: L, G-расход чистого поглотителя и инертной части газа, кг/с;, начальная и конечная концентрация в поглотителе, кг /кг начальная и конечная концентрация в газовой смеси. Пересчитаем концентрации и нагрузки по фазам для получения выбранных для расчета размерностей, т.е. выразим заданные концентрации по поглощаемому газу в относительных массовых долях, а нагрузки по газу и поглотителю в массовых расходах: Для исходной газовой смеси: Для газа на выходе из абсорбера: По условию задания сероводород в воде, поступающей сверху абсорбера, отсутствует т.е. Конечная концентрация сероводорода в поглотителе: Расход инертного газа из уравнения материального баланса: Соотношение расходов фаз, или удельный расход поглотителя равен: Строим график равновесной и рабочей линии абсорбции в координатах x-y: Рисунок 1 - x-y диаграмма Выбираем в качестве тарельчатого контактного устройства ситчатые тарелки типа ТС согласно ГОСТ 26-805-73, так как тарелки этого типа соответствуют многим характеристикам, учитывающим стабильную работу тарелок: большая область стабильной работы, малое гидравлическое сопротивление, малый брызгоунос, большая эффективность и интенсивность работы, малые капитальные затраты, возможность использования при больших нагрузках по жидкости и газу. Коэффициент массопередачи по газовой фазе определяют по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений: барботажный абсорбер поглотитель газ где коэффициенты массопередачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки соответственно для газовой и жидкой фаз, кг/м2·с. m-коэффициент распределения (тангенс угла наклона равновесной линии к оси абсцисс).Принимаем, что данный аппарат является тонкостенной оболочкой, у аппарата эллиптическая днище и крышка. Принимаем рекомендованную для данной среды Сталь 20 К для изготовления аппарата.В данной работе бала спроектирована тарельчатая абсорбционная колонна для разделения сероводорода из воздуха водой. В расчетной части произведен материальный расчет абсорбера , подбор стандартного диаметра и расчет высоты колонны непрерывного действия.

Содержание

Введение

1 Обоснование базовой конструкции аппарата

2. Описание технологической схемы

3. Расчет колонного аппарата

4. Конструктивный расчет

Заключение

Список используемой литературы