Разработка адсорбционной установки для отчистки газовой смеси от паров этилового спирта - Курсовая работа

В химической промышленности осуществляются разнообразные процессы, в которых исходный материал в результате химического взаимодействия претерпевают глубокие превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и состава веществ. Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидким поглотителем - абсорбентом. Если поглощаемый газ - абсорбтив - химически не взаимодействует с абсорбентом, то такую абсорбцию называют физической (непоглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом, или инертным газом).Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидким поглотителем - абсорбентом. Если поглощаемый газ - абсорбтив - химически не взаимодействует с абсорбентом, то такую абсорбцию называют физической (непоглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом, или инертным газом). Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то такой процесс называют хемосорбцией. Десорбцию газа проводят отгонкой его в токе инертного газа или водяного пара в условиях подогрева абсорбента или снижения давления над абсорбентом. В промышленности абсорбцию применяют для решения следующих основных задач: 1) для получения готового продукта (например, абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, абсорбция НС1 с получением хлороводородной кислоты, абсорбция оксидов азота водой в производстве азотной кислоты и т.д.); при этом абсорбцию проводят без десорбции;Абсорбция, как и другие процессы массопередачи, протекает на поверхности раздела фаз.К этому виду аппаратов относятся: 1) трубчатые абсорберы; 2) абсорберы с плоскопараллельной или листовой насадкой; 3) абсорберы с восходящим движением пленки жидкости. Абсорбент поступает на верхнюю трубную решетку, распределяется по трубам и стекает по их внутренней поверхности в виде тонкой пленки. В абсорберах с большим числом труб для улучшения распределения абсорбента по трубам применяют специальные распределительные устройства. Газ движется по трубам снизу вверх навстречу стекающей жидкой пленке. Пакет листовой насадки 1 в виде вертикальных листов из различного материала (металл, пластические массы, натянутая на каркас ткань и др.) помещают в колонну (абсорбер).Эти абсорберы представляют собой колонны, заполненные насадкой - твердыми телами различной формы. 2) насадка 3 укладывается на опорные решетки 4, имеющие отверстия или щели для прохождения газа и стока жидкости, которая достаточно равномерно орошает насадку 3 с помощью распределителя 2 и стекает по поверхности насадочных тел в виде тонкой пленки вниз. Поэтому часто насадку в колонну загружают секциями высотой в четыре-пять диаметров (но не более 3-4 метров в каждой секции), а между секциями (слоями насадки) устанавливают перераспределители жидкости 5 (рис. 2 - Насадочные абсорберы: а - со сплошным слоем насадки; б - с секционной загрузкой насадки: 1-корпуса; 2-распределители жидкости; 3-насадка; 4-опорные решетки; 5-перераспределитель жидкости; б-гидравлические затворы; в - эмульгационная насадочная колонна: 1-насадка; 2-сетка, фиксирующая насадку; 3-гидравлический затвор; 4-опорная решетка; 5-распределитель газа Вместе с тем для того, чтобы насадка работала эффективно, она должна удовлетворять следующим требованиям: 1) хорошо смачиваться орошающей жидкостью, т.е. материал насадки по отношению к орошающей жидкости должен быть лиофильным; 2) оказывать малое гидравлическое сопротивление газовому потоку, т.е. иметь возможно большее значение свободного объема или сечения насадки; 3) создавать возможность для высоких нагрузок аппарата по жидкости и газу; для этого насадка должна также иметь большие значения е или Sсв; 4) иметь малую плотность; 5) равномерно распределять орошающую жидкость; 6) быть стойкой к агрессивным средам; 7) обладать высокой механической прочностью; 8) иметь невысокую стоимость [1,9].Тарелки служат для развития поверхности контакта фаз при направленном движении этих фаз (жидкость течет сверху вниз, а газ проходит снизу вверх) и многократном взаимодействии жидкости и газа.Эти тарелки имеют специальные устройства для перетока жидкости с одной тарелки на другую - сливные трубки, карманы и др. Нижние концы сливных устройств погружены в жидкость на нижерасположенных тарелках для создания гидрозатвора, предотвращающего прохождение газа через сливное устройство (рис.3, а) [5]. Жидкость подается на верхнюю тарелку, движется вдоль тарелки от одного сливного устройства к другому, перетекает с тарелки на тарелку и удаляется из нижней части абсорбера. Переливные устройства на тарелках располагают таким образом, чтобы жидкость на соседних по высоте аппарата тарелках протекала во взаимопротивоположных направлениях. Газ поступает в нижнюю часть абсорбера, проходит через прорези колпачков (в других абсорберах - через отверстия, щели и т.д.) - и затем попадает в слой жидкости на тарелке, высота которого регулируется в основном высотой сливного порога.4) газ и жидкость проходят через одни и те же

Содержание

Введение

1. Общие сведения об адсорбционных аппаратах

2. Устройство и принцип действия абсорберов

2.1 Пленочные абсорберы

2.2 Насадочные абсорберы

2.3 Тарельчатые абсорберы

2.3.1 Тарельчатые колонны со сливным устройством

2.3.2 Колонны с тарелками без сливных устройств

2.4 Распыливающие абсорберы

3. Расчет абсорбера

3.1 Материальный баланс

3.2 Определение скорости газа и диаметра абсорбера

3.3 Определение высоты насадочной колонны

3.4 Расчет гидравлического сопротивления насадки

3.5 Анализ результатов

4. Автоматизация технологического процесса и точки технологического контроля и управления процессом

Заключение

Литература

В химической промышленности осуществляются разнообразные процессы, в которых исходный материал в результате химического взаимодействия претерпевают глубокие превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и состава веществ. Наряду с химическими реакциями, являющимися основой химико-технологических процессов, обычно включают и многочисленные физические (в том числе механические) и физико-химические процессы.

Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидким поглотителем - абсорбентом. Если поглощаемый газ - абсорбтив - химически не взаимодействует с абсорбентом, то такую абсорбцию называют физической (непоглощаемую составную часть газовой смеси называют инертом, или инертным газом). Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то такой процесс называют хемосорбцией. В технике часто встречается сочетание обоих видов абсорбции.

Адсорбционные методы очистки позволяют в основном комплексно извлечь загрязнения. К их преимуществам относится возможность глубокой очистки значительного количества газа при невысоком расходе адсорбента. Кроме того, отпадает опасность вторичного загрязнения очищаемых газов [1].

Целью проекта является выработка навыков к ведению технического расчета и проектирования химического оборудования стадии абсорбции.