Расчет установки для абсорбции двуокиси углерода из газовоздушной смеси

Министерство образования Республики Беларусь

Белорусский государственный технологический университет

Кафедра ПиАХП

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по курсу «Технологические процессы и аппараты отросли»

на тему: «Расчет установки для абсорбции CO2 из газовоздушной смеси ».

Выполнил: студент 4к., 4гр., ф-та ХТиТ

 специальности Т. 11. 03. 00

 Хала С.А.

Поверил: проф. Ершов А. И.

Минск 2004г.

Реферат

Расчетно-пояснительная записка. 44 стр., 23 рис.*, 1 табл.*,4 источника, 1 приложение*.

абсорбция, абсорбент, диоксид УГЛЕРОДА, абсорбер, насадочная колонна, НАСАДКА, вентилятор, насос.

Цель работы - расчет, объяснение и подбор основного и вспомогательного оборудования абсорбционной установки с разработкой ее технологической схемы. В работе выполнены: литературный обзор типового и современного аппаратурно-технологического оформления абсорбции; подробный расчет абсорбционной колонны; приблизительный расчет вспомогательного оборудования (вентилятор, насос).

Содержание

Введение.. 5

1. Литературный обзор современных конструкций абсорберов.. 6

1.1. Абсорбционные методы очистки газов. 6

1.2. Устройство и принцип действия абсорберов. 7

1.3. Сравнение абсорбционных аппаратов. 27

2. Обоснование выбора абсорбера.. 28

3. Расчет насадочного абсорбера.. 29

3.1. Масса поглощаемого вещества и расход поглотителя. 29

3.2. Движущая сила массопередачи. 31

3.3. Расчет скорости газа и диаметра абсорбера. 33

3.4. Расчет коэффициента массопередачи. 35

3.5. Расчет поверхности массопередачи и высоты абсорбера. 38

3.6. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера. 38

3.7. Расчет диаметров трубопроводов и подбор штуцеров. 39

4. Расчет вспомогательного оборудования.. 40

4.1. Расчет и подбор вентилятора. 40

4.2. Расчет и подбор насоса. 41

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 43

Литература.. 44

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Технологическая схема процесса абсорбции.

Введение

     Сегодня очень распространенным и одним из самых важных процессов в промышленности является процесс абсорбции. Абсорбция - это массообменный процесс поглощения газа жидким поглотителем  сопровождающийся или не сопровождающийся химическими превращениями. В первом случае абсорбция называется физической, а во втором - хемосорбцией.

    В зависимости от того, где и для чего применяется абсорбция можно выделить следующие области ее применения:

·  для разделения газов с извлечением ценных компонентов (например, бензола из коксового газа, ацетилена из крейтингового газа и др.).

·  для очистки выхлопных газов и выбросов от вредных примесей (H2S, SO2, NOX, CO₂ и др.)

·  для извлечения ценных компонентов из газов (например, паров органических растворителей из вент-выбросов).

·  для получения готового продукта (соляная кислота с поглощением HCl, серная и сернистая кислоты с поглощением S2O, и др.).

   Процесс абсорбции избирательный (селективный) и при выборе поглотителя (абсорбента)  ему предъявляются особые требования:

·  высокая селективность и поглотительная способность

·  возможность многократного использования

·  низкая агрессивность и токсичность

·  доступность и низкая стоимость

   Конечно, удовлетворить всем этим требованиям бывает очень трудно, поэтому руководствуются двумя первыми требованиями.  

1. Литературный обзор современных конструкций абсорберов

 

1.1. Абсорбционные методы очистки газов

К наиболее распространенным методам очистки газов относятся абсорбционные методы. На практике абсорбции подвергаются чаще всего не отдельные газы, а газовые смеси, компоненты которых (один или несколько) могут поглощаться абсорбентом в заметных количествах. При этом происходит либо процесс физической абсорбции, либо абсорбент вступает в химическое взаимодействие с абсорбируемым компонентом (хемосорбция).

Основное требование к абсорбенту—достаточно высокая поглотительная способность по отношению к извлекаемому компоненту. Этим свойством обладают такие абсорбенты, для которых давление извлекаемого компонента над его раствором в абсорбенте при температуре абсорбции мало. При этом коэффициент массопередачи должен быть достаточно высок.

Очень ценным свойством абсорбента является возможность его регенерации, что обеспечивает экономное расходование абсорбента. В ряде случаев абсорбент должен обладать селективностью, т. е., хорошо поглощая извлекаемый компонент, не поглощать совсем или абсорбировать в незначительной степени другие компоненты.

Давление пара самого абсорбента при температурах абсорбции и десорбции должно быть невелико во избежание потери его с уходящими из абсорбера газом и удаляемым из десорбера отогнанным компонентом.

Абсорбент должен быть устойчив в процессе работы, т. е. не подвергаться разложению, окислению, осмолению и пр. Желательно отсутствие побочных реакций между абсорбентом и газом; если такие реакции протекают, то потери поглотителя при этом должны быть минимальными, а побочные продукты должны легко выводиться из раствора.

Абсорбент должен быть дешев и доступен. Если же целью абсорбции является получение готового продукта, то выбор абсорбента зависит от требуемой концентрации  вида продукта.

Абсорбент не должен коррозировать аппаратуру.

Обычно ни один абсорбент не удовлетворяет одновременно всем