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

Оценка воздействия на окружающую среду проектируемого производственного здания для инсинераторных установок
Одним из принципов охраны окружающей среды является обязательность оценки воздействия на окружающую среду при принятии решений об осуществлении хозяйственной и иной деятельности (ст. 3 ФЗ «Об ох ...

Экологические проблемы озер Беларуси
Конституция Республики Беларусь в совокупности с иными нормативными правовыми актами составляет правовую основу для формирования и реализации государственной политики в области охраны окружающей среды ...

Проблемы природопользования и землепользования в сельскохозяйственном производстве
Никакая другая отрасль общественного производства не связана так с использованием природных ресурсов, как сельское хозяйство. Ведь труд земледельца и животновода - это по существу использование природ ...