Определение расхода абсорбента, диаметра адсорбера, высоты насадки и её гидравлическое сопротивление

Пример расчета: Газовая смесь, содержащая  1,15 %(объемн.)  и98,85 % (объемн.) очищается водой в насадочном адсорбере при средней температуре   и абсолютном давлении  Па. Определить расход абсорбента, диаметр адсорбера, высоту насадки и её гидравлическое сопротивление, если расход газа  идущего на очистку при нормальных условиях ; эффективность очистки 99%.

1. Определяем  давление  насыщенного чистого пара при   по закону Рауля при

А=4,90, В=1230, С=273 (табл. 6.1) по формуле (6.8):

 откуда , т.е. 4320 Па.

2. В условиях  равновесия  с газовой фазой, в которой  мольная доля кислорода 

равна  0,0115,  вода по закону Рауля  должна иметь  концентрацию :

3. Зададимся концентрацией  сорбтива в абсорбенте  внизу абсорбера  меньшей, чем

равновесная:

4. В условиях равновесия мольная доля  в газовой фазе  над жидкостью по закону

Рауля должна составить:

5. Движущая сила процесса абсорбции внизу адсорбера по формуле (6.15):

.

6.   Мольная доля  в газе () вверху абсорбера при заданной  степени очистки

7. Т.к. вода вверху адсорбера ( на входе) не содержит  (т.е. ), равновесная

мольная доля   равна 0, следовательно, движущая сила процесса абсорбции вверху абсорбера:

8. Средняя движущая сила процесса  абсорбции по формуле (6.14):

9. Мольный расход газовой фазы:

10. Мольный расход абсорбента  определяем из уравнения (6.6):

11. Массовый расход абсорбента (считаем средним  по длине аппарата):

12. Массовый  расход  газовой фазы () (считаем средним по длине аппарата):

13. Плотность  газовой фазы  при рабочих  условиях:

14. Плотность газовой фазы при рабочих условиях:

15. Подставим значения величин в формулах  (6.11) при (для  воды  с температурой 90С), и параметрах насадки из табл. 6.2:

, откуда  фиктивная

скорость газа  в точках захлебывания , а фиктивная рабочая  скорость по формуле (6.10):

16. Объемный расход газа при рабочих условиях:

.

17. Площадь поперечного сечения  аппарата:

18. Диаметр аппарата  по формуле (6.9):

 

19. Динамическая вязкость газовой фазы при рабочих  условиях (не учитывая наличие

 для: ) по формуле(2.10):

20. Критерий Рейнольдса для газа  по формуле (6.20), табл. 6.2: