Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 75 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

.1ln1ln
1
−+
−−=
у
y
у
y
pK
w
L
wу
х
нн
yvн
н
τ
Площадь поперечного сечения шихты, через которую
проходит паровоздушная смесь, равна:
.2,36)6,13(5
2
14,3
)(
222
2
м
DD
Н
НDНD
SS
S
внна р
внна р
внн
ср
=+=
==
+
=
+
=
π
π
π
Фиктивная скорость паровоздушной смеси в адсорбере:
(4.10)
По данным [5] скорость потока больше 0,3 м/с
нецелесообразна вследствие возрастания гидравлического
сопротивления при Re > 20-30. При необходимости уменьшения
скорости следует заложить в расчет большую высоту
концентрических решеток.
Свойства паровоздушной смеси принимаем по воздуху при
t = 20°С: ρ
у
= 1,21 кг/м
3
; µ
у
= 0,018 сП = 0,018
.
10
–3
Па
.
с. Тогда
.1,20
10018,0
0013,023,0
Re
3
=
⋅
⋅
=
−
Рассчитывают коэффициент диффузии в газовой фазе [3, с.
48]:
при t = 0°С
./10057,0/0203,0034,0
116
1
)104,3151(
992,6
034,0
1
)104,3(
992,6
242
23/123/1
0
смчм
Mv
D
−
⋅==+×
×
+
=+
+
=
при t = 20 °С
;/100635,0
273
293
10057,0
24
2/3
4
2/3
0
020
см
T
T
DD
−
−
⋅=
=
⋅=
=
;34,2
21,1100635,0
10018,0
rP
4
3
=
⋅⋅
⋅
==
′
−
−
y
y
D
ρ
µ
Nu′ = 0,725
.
20,1
0,47
.
2,34
0,33
= 0,725
.
4,02
.
1,325 = 3,86;
.5,14
013,0
100635,086,3
1
2
4
2
−
−
=
⋅⋅
=
′
= с
d
DuN
э
yv
β
В соответствии с заданием К
уv
β
yv
= 14,5 с
–1
.
4.2.2. Определение продолжительности стадии
адсорбции
Продолжительность адсорбции рассчитывают по уравнению
[6, с. 88]:
(4.11)
Подставив численные знаения, получим:
.03,91025,31
0004,0
0082,0
lg3,2
1
0004,0
0082,0
lg3,2
4
1
5,14
23,0
7,0
0082,023,0
94
3
чс =⋅=
−+
+
−⋅−
⋅
=
τ
Продолжительность остальных фаз цикла (десорбции, сушки
и охлаждения адсорбента) рассчитывают, как правило, на осно-
вании экспериментальных данных или по эмпирическим уравне-
ниям (ввиду сложности математического описания соответству-
ющих процессов, обусловленной главным образом внутренней
пористостью адсорбента).
./23,0
2,363600
30000
3600
cм
S
V
w
cp
=
⋅
==
146 147
с; 
     Площадь поперечного сечения шихты, через которую                             при t = 20 °С
проходит паровоздушная смесь, равна:                                                                               T 
                                                                                                                            3/ 2                             3/ 2
                                                                                                                                                    293 
                                                                                                         D20 = D0              = 0,057 ⋅10 − 4                =
                   S +S      πDнар Н + πDвн Н πН                                                                    T0                            273 
             S ср = н вн =                      =     ( Dнар Dвн ) =
                     2                2             2
                                                                                                                     = 0,0635 ⋅10 −4 м 2 / с;
                         3,14
                       =      5(3 + 1,6) = 36,2 м 2 .                                                              µy
                           2                                                                                               0,018 ⋅10 −3
                                                                                                          Pr ′ =       =                     = 2,34;
                                                                                                                   Dρ y 0,0635 ⋅10 − 4 ⋅1,21
     Фиктивная скорость паровоздушной смеси в адсорбере:
                       V      30000                                      (4.10)         Nu′ = 0,725 . 20,10,47 . 2,340,33 = 0,725 . 4,02 . 1,325 = 3,86;
               w=          =            = 0,23 м / c.                                                                Nu′D 3,86 ⋅ 0,0635 ⋅10 −4
                  S cp 3600 3600 ⋅ 36,2                                                                     β yv =         =                   = 14,5 с −1.
                                                                                                                      d э2       0,0132

      По данным [5] скорость потока больше 0,3 м/с                                     В соответствии с заданием Куv βyv = 14,5 с–1.
нецелесообразна вследствие возрастания гидравлического
сопротивления при Re > 20-30. При необходимости уменьшения                                4.2.2. Определение продолжительности стадии
                                                                                                             адсорбции
скорости следует заложить в расчет большую высоту
концентрических решеток.                                                                 Продолжительность адсорбции рассчитывают по уравнению
      Свойства паровоздушной смеси принимаем по воздуху при                       [6, с. 88]:
t = 20°С: ρу = 1,21 кг/м3; µу = 0,018 сП = 0,018 . 10–3 Па.с. Тогда                                 х    w  1  yн          yн     (4.11)
                                                                                                τ = н L −     ln  − 1 + ln − 1 .
                                    0,23 ⋅ 0,0013                                                       wун        K yv  p  у                           у           
                             Re =                 = 20,1.
                                     0,018 ⋅10 −3
                                                                                  Подставив численные знаения, получим:
       Рассчитывают коэффициент диффузии в газовой фазе [3, с.
48]:                                                                                                   94             0,23  1        0,0082 
                                                                                            τ=                  0,7 −       2,3 lg⋅        − 1 +
       при t = 0°С                                                                                0,23 ⋅ 0,0082       14,5  4        0,0004 
                     6,992          1                 6,992                                            0,0082  
           D0 =                       + 0,034 =                 ×                           + 2,3 lg         − 1  = 3,25 ⋅103 с = 9,03 ч.
                  (v + 3,104) 2
                   1/ 3
                                    M           (151 + 3,104) 2
                                                    1/ 3
                                                                                                       0,0004  
                1
           ×       + 0,034 = 0,0203 м 2 / ч = 0,057 ⋅10 − 4 м 2 / с.с;                 Продолжительность остальных фаз цикла (десорбции, сушки
               116                                                                и охлаждения адсорбента) рассчитывают, как правило, на осно-
                                                                                  вании экспериментальных данных или по эмпирическим уравне-
                                                                                  ниям (ввиду сложности математического описания соответству-
                                                                                  ющих процессов, обусловленной главным образом внутренней
                                                                                  пористостью адсорбента).
                                        146                                                                                          147

Страницы