По формуле, аналогичной (3.1.35), вычисляется и диффузионный критерий Прандтля для жидкости:
, (3.1.36)
где μх – динамический коэффициент вязкости жидкой фазы, Па∙с;
ρх – плотность жидкой фазы, кг/м3.
Коэффициент вязкости для жидкости был ранее вычислен по формуле (3.1.21), подставив все значения, получим:
Найдем значение критерия Рейнольдса для газовой фазы в насадке:
, (3.1.37)
где ω – рабочая скорость газа, м/с;
dэ – эквивалентный диаметр насадки, м;
ρy – плотность газовой фазы, кг/м3;
ε – свободный объем насадки, м3/м3;
μy – динамический коэффициент вязкости газовой фазы, Па∙с.
Подставляя все значения в формулу (3.1.37), получим:
.
Найдем модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости:
, (3.1.38)
где U – плотность орошения, м3/(м2∙с);
ρх – плотность жидкой фазы, кг/м3;
a – удельная поверхность, м2/м3;
μy – динамический коэффициент вязкости жидкой фазы, Па∙с.
Подставим значения этих величин:
.
Последняя неизвестная величина для нахождения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе – приведенная толщина стекающей пленки в жидкости, м:
, (3.1.39)
где g – ускорение свободного падения, м2/с.
.
Теперь, когда найдены все неизвестные величины, найдем коэффициенты массоотдачи, воспользовавшись формулами (3.1.31) и ( 3.1.32):
Выразим βx, βy в выбранной для расчета размерности:
(3.1.40)
(3.1.41)
где , – коэффициенты массоотдачи, кг/(м2*с);
– среднее значение объемной массовых концентрации метанола в воде, кг/м3 .
Найдем среднее значение объемной массовой концентрации (Табл. 6.2)/4/:
(3.1.42)
где – среднее значение объемной массовой концентрации, кг мет/м3 см.;
– среднее значение относительной массовой концентрации метанола в воде, кг мет/кг вод;
ρх – плотность жидкой смеси, при рабочих условиях, кг/м3.
Среднее значение относительной массовой концентрации было вычислено нами ранее по формуле (3.1.16).
Теперь можно рассчитать коэффициенты массоотдачи:
Коэффициент массопередачи Кy находят по уравнению аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений /1/:
, (3.1.43)
где Ку — коэффициент массопередачи для газовой фазы, кг/(м2∙с);
, — коэффициенты массоотдачи, отнесённые к единице рабочей площади тарелки соответственно для газовой и жидкой фаз, кг/(м2∙с);
m — коэффициент распределения, кг вод./кг см.
Коэффициент распределения определяется по формуле:
, (3.1.44)
По формуле (3.1.44) коэффициент распределения равен:
Теперь можно найти коэффициент массопередачи, воспользовавшись формулой (3.1.43):
3.1.5 Поверхность массопередачи и высота абсорбера
Поверхность массопередачи найдем из основного уравнения массопередачи:
, (3.1.45)
где F – поверхность массопередачи, м2;
М – количество поглощаемого метанола, кг/с;
Кy – коэффициент массопередачи, кг/(м2∙с);
– движущая сила массопередачи, кг мет/кг возд.
Высоту насадки, необходимую для создания такой поверхности массопередачи, найдем по формуле:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.