6 Определение поверхности массопередачи и высоты абсорбера

Абсорбция сероводорода
Рефераты >> Химия >> Абсорбция сероводорода

Коэффициент диффузии в разбавленных растворах может быть достаточно точно вычислен по уравнению [1,3]

где

-- мольная масса растворителя, кг/кмоль;

-- температура растворителя, К;

-- мольный объём поглощаемого компонента, м3/кмоль;

-- поправочный коэффициент.

Для воды

Тогда для рассматриваемого случая получим:

Выразим в выбранной для расчета размерности:

Определим Коэффициент массопередачи по газовой фазе:

3.6 Определение поверхности массопередачи и высоты абсорбера

Определим величину поверхности массопередачи в абсорбере из основного уравнения массопередачи, с учетом проведённого расчета:

Высоту насадки, требуемую для создания этой поверхности массопередачи, рассчитываем по формуле:

Расстояние между днищем абсорбера и насадкой Нн определяется необходимостью равномерного распределения газа по поперечному сечению колонны. Обычно его рассчитывают, исходя из соотношения Нн = (1,0….1,5) D.

Расстояние от верха насадки до крышки абсорбера Нв зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства (в котором часто устанавливают каплеотбойные устройства для предотвращения брызгоуноса из колонны). С учетом этого, примем Нв = 2 м.

Тогда общая высота высота абсорбера:

4. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера

Необходимость расчета гидравлического сопротивления обусловлено тем, что оно определяет энергетические затраты на транспортировку газового потока через абсорбер.

Величину можно рассчитать по формуле [3]:

где

-- гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) насадки, Па;

-- коэффициент, зависящий от типа насадки.

Для насадки типа сёдла "Инталокс" 50мм

Гидравлическое сопротивление сухой насадки определяют по уравнению:

где

-- коэффициент сопротивления;

-- действительная скорость газа (скорость газа в свободном сечении насадки), м/с.

Коэффициент сопротивления является здесь некоторым эффективным коэффициентом, учитывающим потерю давления как от трения газа о поверхность насадочных тел, так и от изменения скорости и направления газового потока при протекании его по каналам между элементами насадки. Коэффициент зависит от типа насадки, режима движения газа и является функцией критерия .

Коэффициент сопротивления нерегулярных насадок, кроме кольцевых, в которых пустоты распределены равномерно по всем направлениям (шары, седлообразная насадка), рекомендуется рассчитывать по уравнению:

5. Прочностной расчет

Расчету на механическую прочность от внутреннего избыточного давления и внешних нагрузок (силы тяжести, ветровых, сейсмологических и др.) должны подвергаться все основные элементы аппарата (обечайки, днища, крышки и другие несущие нагрузку детали).

Стандартные узлы и детали при применении их в конструктивном аппарате выбираются на ближайшее большее давление для рабочей температуры и, как правило, на прочность не рассчитываются.

Расчет элементов стальных сварных аппаратов производится по предельным нагрузкам, допускающим в отдельных напряженных местах рассчитываемой детали, наряду с упругими, наличие пластических деформаций.

Прочностной расчет аппарата начинается с выбора материала.

В нашем случае (сероводород не является агрессивной средой для сталей) выбираем дешевую сталь марки Ст 20 с допускаемым напряжением при температуре 1000С