Процессы и аппараты пищевых производств (массообменные процессы). Набатов В.А - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

K
= a
o
/ (W x
o
' ),
где
a
o
– предельная величина сорбции, кг сорбированного вещества на 1 м
3
слоя адсорбента; K
V
– коэффициент
массопередачи, с
–1
. Объемная скорость парогазовой смеси W определяется по уравнению расхода
V = W S.
Таким образом, необходимо:
1 По температурам сухого
t
c
и мокрого t
м
термометров определить влагосодержание воздуха на входе x
о
и на
выходе
х адсорбционной колонны для каждого момента времени
x = 0,622 ϕ P
c
/ (735 – ϕ P
c
),
где ϕ – относительная влажность воздуха (отн. ед.) вычисляется по формуле:
ϕ = [P
м
– 0,494 (t
с
– t
м
)] / P
c
,
где
Р
м
, Р
с
– давление насыщенного водяного пара в воздухе при температуре мокрого t
м
и сухого t
c
термометров, мм
рт. ст.
Давление насыщенного водяного пара может быть рассчитано по уравнению, аналогичному уравнению
Антуана, которое для водяного пара в диапазоне температур от 0 до 60 °С имеет вид
ln
P = 18, 76 – 4081,18 / (236,77 + t)
или
P = e
18,76 – 4081,18 / (236,77 + t)
.
2 Построить по экспериментальным данным выходную кривую сорбции в
координатах (рис. 7)
x = f (τ).
3 Рассчитать и построить выходную кривую сорбции в координатах (рис. 8):
(ln(
x
o
/ x) – 1) = f (τ) .
4 Вычислить коэффициент защитного действия по отрезку, отсекаемому прямой на оси абсцисс
K, с/м
K = τ
1
/ L.
5 Вычислить предельную величину сорбции по уравнению:
a
o
= K V x
o
'
/ S,
где
S – площадь сечения колонки, м
2
; V – объемный расход газовой cмеcи, м
3
/с; x
o
' – влажность газовой смеси, кг
воды на 1м
3
воздуха на входе в слой адсорбента: x
o
' = x
o
ρ; ρ – плотность воздуха при температуре газовой смеси
(при t
c
), рассчитанная по уравнению Клапейрона
ρ = M ⋅ 273 / [22,4 ⋅ (273 + t
c
)],
где М
– мольная масса газа, кг/кмоль.
6 Вычислить коэффициент массопередачи
K
V
по котангенсу угла наклона прямой (рис. 8):
ctg
= – K W / K
V
, K
V
= – K W / ctg .
Содержание отчета
1 Схема установки.
2
Таблица опытных данных.
3
Выходная кривая сорбции в координатах х – τ.
4 Выходная кривая сорбции в координатах (ln (x
o
/ x) – 1) = f (τ).
Характеристика адсорбентов
Цеолит – СаХ.
Размер пор – 10 A
°.
Размер гранул: диаметр – 2 мм, длина – 3
мм.
ρ
нас
= 735 кг/м
3
.
Температура регенерации: 400 …
450 °С.
Цеолит
– NаХ.
Размер пор – 10 А°.
Размер гранул
– 3 мм.
ρ
нас
= 700 кг/м
3
.
Температура регенерации: 400
… 450 °С.
Условия проведения опыта
1 Длина слоя цеолита: L = 4 … 6 см.
2
Влажность воздуха: x
o
= 15 … 20 ⋅ 10
-3
кг влаги / кг воздуха.
3 Температура воздуха: t
c
= 20 … 25 °С.
4
Разность показаний сухого и мокрого термометров на входе:
t
c
– t
м
= 0,2 ⋅ 0,3 °С.
5
Расход газовой смеси: V = 18 … 22 л/мин.
Контрольные вопросы
1 Механизм процесса адсорбции.
2
Равновесие при адсорбции. Изотермы адсорбции.
3
Требования к адсорбентам. Промышленные адсорбенты.
4
Тепловой эффект при адсорбции.

Страницы