Розрахунок абсорбера з сітчастими тарілками для уловлювання аміаку із газової суміші водою - Курсовая работа

На промислових підприємствах доводиться здійснювати не лише розподіл розчинів на складові компоненти, але і процеси розподілу газових і парових сумішей. Для розподілу газових і парових сумішей найчастіше використовують сорбційні процеси. В основі сорбційних процесів знаходиться вибіркова здатність до поглинання окремих компонентів суміші. Методи абсорбції характеризуються безперервністю і універсальністю процесу, економічністю і можливістю вилучення великих кількостей домішок з газів.Процес абсорбції відбувається у тому випадку, коли парціальний тиск компонента, що вилучається, в газовій суміші вищий, ніж в рідкому абсорбенті, що контактує з цим газом, тобто для протікання абсорбції необхідно, щоб газ і абсорбент не знаходилися в стані рівноваги. Відмінність в парціальному тиску компонента, що вилучається, в газі і рідині є тією рушійною силою, під дією якої відбувається поглинання (абсорбція) цього компонента рідкою фазою з газової фази. За своєю природою розрізняють два види абсорбції: фізичну, за якої вилучення компонентів з газу відбувається завдяки їх розчинності в абсорбентах і хімічну (хемосорбцію), засновану на хімічній взаємодії компонентів, що вилучаються, з активною частиною абсорбенту. Кінетика абсорбції, тобто швидкість процесу масообміну, визначається рушійною силою процесу (тобто мірою відхилення системи від рівноважного стану), властивостями поглинача, компонента й інертного газу, а також способом зіткнення фаз (будовою апарату абсорбції і гідродинамічним режимом його роботи). Якщо парціальний тиск компонента, що поглинається, в газовій фазі більше рг, ніж парціальний тиск того ж компонента в газовій фазі, що знаходиться у рівновазі з абсорбентом рр, то компонент газу переходить в рідину, тобто протікає процес абсорбції (рисунок 1.1).Газ, охолоджений в теплообміннику 9, подається газодувкою 8 в нижню частину абсорбера 6, де рівномірно розподіляється по перерізу колони і надходить до контактних елементів (тарілок). Абсорбент подається у верхню частину колони відцентровим насосом 4 зі збірника 3. Для охолодження газу в холодильник з градирні 2 подається насосом 1 вода, яка після холодильника повертається на охолоджування в градирню.Як видно з таблиці 3.1, перевагами ситчастих тарілок є простота їх будови, легкість монтажу і ремонту, порівняно низький гідравлічний опір, досить висока ефективність. Якщо відбувається раптове припинення подачі газу або істотне зниження його тиску, то з ситчастих тарілок зливається уся рідина, і для відновлення нормальної роботи апарату необхідно знову запускати колону.Тарілки призначені для розвитку поверхні контакту фаз при спрямованому русі цих фаз (рідина тече зверху вниз, а газ проходить від низу до верху) і багатократній взаємодії рідини і газу. За способом зливу рідини з тарілки абсорбери підрозділяють на колони з тарілками із зливними пристроями і з тарілками без зливних пристроїв (з неорганізованим зливом рідини). До тарілчастих апаратів із зливними пристроями відносяться колони з ковпачковими, ситчастими (рисунок 4.1), клапанними та іншими тарілками. Ці тарілки мають спеціальні пристрої для перетікання рідини з однієї тарілки на іншу - зливні трубки, кишені та ін. Нижні кінці зливних пристроїв занурені в рідину на розташованих нижче тарілках для створення гідрозатвора, що запобігає проходженню газу через зливний пристрій.Концентрація аміаку у газовій суміші на виході з абсорбера визначається за формулою [2, с. Кінцеву робочу концентрацію аміаку у рідині на виході з абсорбера визначаємо за формулою [2, с. За парціального тиску аміаку у газі, що надходить на абсорбцію Па, рівноважна концентрація аміаку у рідині, що витікає з абсорбера, складе = 0,038 кг/кг. Обсяг газової суміші, що надходить до абсорбера після охолодження, дорівнює: (5.10) де Vг - обсяг газової суміші, що надходить до абсорбера, м3/с; V - кількість газової суміші, що надходить до установки, м3/с; Т - температура газової суміші після її охолодження в холодильнику, К; t - початкова температура газової суміші, ?С. Кількість аміаку, що надходить до колони, розраховуємо за формулою: (5.11) де - кількість аміаку, що надходить до колони, кг/с; уп - початкова обємна доля аміаку у газовій суміші;с = 0,6824 кг/м3 - густина аміаку при 30?С [4, с.1) Абсорбція - процес вибіркового поглинання компонентів газової суміші рідким поглиначем (абсорбентом). 2) Перевагами ситчастих тарілок є простота їх будови, легкість монтажу і ремонту, порівняно низький гідравлічний опір, досить висока ефективність. Проте ці тарілки чутливі до забруднень і осідань, які забивають їх отвори. Основним недоліком таких апаратів є те, що вони працюють задовільно лише в обмеженому діапазоні навантажень. 3) В ході розрахунку були отримані основні параметри абсорбційної колони, а саме: висота, діаметр колони, вид тарілки, використовуваної в колоні, її гідравлічний опір, а також швидкість руху газу крізь шар рідини на тарілці.

абсорбція хімічний апарат

1) Абсорбція - процес вибіркового поглинання компонентів газової суміші рідким поглиначем (абсорбентом).

2) Перевагами ситчастих тарілок є простота їх будови, легкість монтажу і ремонту, порівняно низький гідравлічний опір, досить висока ефективність. Проте ці тарілки чутливі до забруднень і осідань, які забивають їх отвори. Основним недоліком таких апаратів є те, що вони працюють задовільно лише в обмеженому діапазоні навантажень.

3) В ході розрахунку були отримані основні параметри абсорбційної колони, а саме: висота, діаметр колони, вид тарілки, використовуваної в колоні, її гідравлічний опір, а також швидкість руху газу крізь шар рідини на тарілці.

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Рамм В.М. Абсорбция газов: моногр. / В.М. Рамм. - Л. : Химия, 1976. - 654 с.

2. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологи: учебник для техникумов / Иоффе И.Л. - Л.: Химия, 1991. - 352 с.

3. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической технологии: учебник для химических техникумов / А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. - М.: Государственное научно-техническое издательство химической литературы, 1962. - 846 с.

4. ГСССД 91-85. Аммиак жидкий и газообразный. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температурах -60…350?С и давлениях 0,01…50 МПА. - Взамен Р 34-81. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 15 с.

5. Краткий справочник физико-химических величин. Изд. 8-е, перераб. / Под ред. А.А. Равделя А.М. Пономаревой. - Л. : Химия, 1983. - 232 с.

6. ОСТ 26-805-73. Тарелки ситчатые колонных аппаратов. Типы и параметры. Конструкция и размеры. - Взамен ОН 26-01-99-69; введ. 01-04-1976. - Дзержинск: УКРНИИХИММАШ, 1973. - 29 с.

7. Методическое пособие по курсовому проектированию по дисциплинам «Процессы и аппараты химических технологий», «Гидравлика и теплотехника»: самост. учебн. электрон. изд. / Сыкт. лесн. ин-т; Сост. Т.Л. Леканова, Е.Г. Казакова. - Электрон. дан. (1 файл в формате pdf: 2,2 Мб). - Сыктывкар: СЛИ, 2010. - 82 с.

8. Павлов К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Учебное пособие для вузов / Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. - 10-е изд., перераб. и доп. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

Размещено на .ru