Расход абсорбера

Схема абсорбционной установки непрерывного действия.

Наиболее часто проводится непрерывная противоточная абсорбция, периодическая – используется только при малой производительности.

Схема абсорбционно-десорбционной установки представлена на рис. 6-3.

Рис.6-3.Схема абсорбционно-десорбционной установки непрерывного действия:

1 – абсорбер (насадочная колонна);

2 – теплообменник; 3 – десорбер (ректификационная колонна); 4 - насос

Газ, содержащий извлекаемый компонент, проходит через абсорбер 1, снизу вверх, жидкость – стекает сверху вниз. Газ, уходящий из абсорбера, встречается со свежим абсорбентом, что обеспечивает полное извлечение поглощаемого компонента. Абсорбер – это колонна, заполненная насадкой, которая укладывается на опорную решётку, имеющая отверстия для прохождения газа и стока жидкости. Насадка равномерно орошается жидкостью через распределительное устройство. Поглотитель из абсорбера проходит через теплообменник 2, где подогревается, а затем поступает на десорбцию в ректификационную колонну 3. В десорбере абсорбент освобождается от поглощённого компонента, насосом 4 подаётся в теплообменник 2, где охлаждается, и возвращается в абсорбер.

Рис.6-4.Взаимное расположение равновесной и рабочей линий при абсорбции в условиях прямотока

В прямоточной схеме абсорбции рабочая линия, получаемая из уравнения материального баланса, имеет отрицательный наклон (см. рис. 6-4). Из уравнения материального баланса, например, для нижней части абсорбера , см. правую часть рис. 6-4, получим уравнение рабочей линии:

, (6-11)

Рабочая линия 𝘈𝘉 имеет отрицательный наклон . Значению при данном составе газа соответствует линия 𝘈𝘉, пересекающая равновесную кривую в точке с координатами , , причём обозначает состав жидкости, равновесной с уходящим газом состава .

Для расчёта обычно задаём: 𝘎 – расход газа; и - начальное и конечное содержание в нём целевого компонента; - начальное содержание целевого компонента в абсорбенте. Определяемыми параметрами являются: - гидравлическое сопротивление абсорбера.

Методика расчёта:

1) На 𝘠-𝘟 – диаграмме строят равновесную зависимость и определяют значение (см, рис. 6-2). Данные о равновесных составах выбираются по справочной литературе.

2) Определяют

3) Рассчитывают , где - коэффициент избытка

4) Из уравнения материального баланса, по найденному значению 𝘓 определяют - конечный состав абсорбента.

5) На 𝘠-𝘟 – диаграмме по координатам , и , строят рабочую линию.

6) Из уравнения определяют количество поглощённого компонента.

7) Высоту 𝘏 и диаметр абсорбера определяют по главе 𝘝 (метод теоретических тарелок)

8) Расчёт гидравлического сопротивления насадочного абсорбера производят по уравнению Дарси – Вейбаха:

9) Величину гидравлического сопротивления барботажных тарелок рассчитывают по уравнению

, (6-12) где – сопротивление сухой тарелки; - сопротивление, обусловленное силами поверхностного натяжения жидкости; - сопротивление газожидкостного слоя на тарелке.

Величина определяется по уравнению

, (6-13) здесь - скорость газа в отверстиях тарелки; - фиктивная скорость газа (в расчёте на пустое сечение аппарата); - коэффициент сопротивления тарелок (значение – по справочной литературе).

, (6-14) где - эквивалентный диаметр прорези в тарелки.

, (6-15) где и - высота жидкости и газожидкостного слоя на тарелке; и - плотность жидкости и газожидкостной смеси на тарелке.

Дата добавления: 2015-03-29