Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 76 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

y
yT
y
y
gd
Ar
ρ
ρρ
µ
ρ
−
⋅=
2
23
,
22,51400
Re
0
Ar
Ar
ПС
+
=
При необходимости оценить продолжительность фаз
регенерации адсорбента можно обратиться к специальной
литературе [3, 5, 6], где приведены данные для промышленных
адсорбционных установок.
4.3 Расчет адсорбционной установки
с движущимся слоем адсорбента
Задание на проектирование. Спроектировать непре-
рывнодействующую адсорбционную установку для извлечения
бензола из воздуха в колонне с движущимся слоем активного
угля.
Определить расход адсорбента, диаметр и высоту аппарата
при следующих условиях:
производительность установки по исходной смеси V = 2000
м
3
/ч = 0,555 м
3
/с;
концентрация бензола в исходной паровоздушной смеси у
п
= 0,030 кг/м
3
;
концентрация бензола на выходе из адсорбционной зоны у
к
= 0,001 кг/м
3
;
содержание бензола в отработанном адсорбенте 95 %, в
регенерированном – 5 % от равновесного с исходной смесью;
температура процесса 20°С.
По табл. 4.2 выбираем для адсорбции активный уголь марки
АГ-3 с насыпной плотностью ρ
н
= 500 кг/м
3
. Равновесные данные
по адсорбции бензола из воздуха на угле АГ-3 приведены в табл.
4.1.
Поскольку адсорбент состоит из частиц разного размера,
определяем средний диаметр зерна по соотношению:
()
∑
=
ii
dx
d
/
1
. (1.12)
Средние диаметры частиц по фракциям равны:
;0032,0
2
0028,00036,0
1
мd =
+
=
;00215,0
2
0015,00028,0
2
мd =
+
=
.00125,0
2
0010,00015,0
1
мd =
+
=
Тогда
.00205,0
00125,0
10,0
00215,0
86,0
0032,0
03,0
1
мd =
++
=
4.3.1. Расчет диаметра аппарата
Скорость газового потока должна быть меньше скорости
начала псевдоожижения, которая для слоя сферических частиц
может быть найдена из соотношения [2, с. 110]:
(4.13)
где Re
0ПС
= w
ПС
dρ
у
/µ
у
– критическое значение модифицированного
критерия Рейнольдса; w
ПС
– скорость начала псевдоожижения, м/с;
d – диаметр шара того же объема, что и частица, м.
– критерий Архимеда.
148 149
     При необходимости оценить продолжительность фаз                                                          1
регенерации адсорбента можно обратиться к специальной                                              d=                       .   (1.12)
литературе [3, 5, 6], где приведены данные для промышленных                                             ∑ (x   i   / di )
адсорбционных установок.
                                                                       Средние диаметры частиц по фракциям равны:

            4.3 Расчет адсорбционной установки                                                 0,0036 + 0,0028
                                                                                        d1 =                   = 0,0032 м;
              с движущимся слоем адсорбента                                                           2
      Задание на проектирование. Спроектировать непре-                                         0,0028 + 0,0015
                                                                                      d2 =                     = 0,00215 м;
рывнодействующую адсорбционную установку для извлечения                                               2
бензола из воздуха в колонне с движущимся слоем активного
                                                                                               0,0015 + 0,0010
угля.                                                                                 d1 =                     = 0,00125 м.
      Определить расход адсорбента, диаметр и высоту аппарата                                         2
при следующих условиях:                                          Тогда
      производительность установки по исходной смеси V = 2000                                    1
                                                                                 d=                          = 0,00205 м.
м3/ч = 0,555 м3/с;                                                                     0,03    0,86    0,10
      концентрация бензола в исходной паровоздушной смеси уп                                +       +
                                                                                      0,0032 0,00215 0,00125
= 0,030 кг/м3;
      концентрация бензола на выходе из адсорбционной зоны ук
= 0,001 кг/м3;                                                                      4.3.1. Расчет диаметра аппарата
      содержание бензола в отработанном адсорбенте 95 %, в
регенерированном – 5 % от равновесного с исходной смесью;             Скорость газового потока должна быть меньше скорости
      температура процесса 20°С.                                 начала псевдоожижения, которая для слоя сферических частиц
      По табл. 4.2 выбираем для адсорбции активный уголь марки   может быть найдена из соотношения [2, с. 110]:
АГ-3 с насыпной плотностью ρн = 500 кг/м3. Равновесные данные                                                      Ar            (4.13)
по адсорбции бензола из воздуха на угле АГ-3 приведены в табл.                                  Re 0 ПС =                  ,
                                                                                                            1400 + 5,22 Ar
4.1.
      Поскольку адсорбент состоит из частиц разного размера,     где Re0ПС = w ПС dρу/µу – критическое значение модифицированного
определяем средний диаметр зерна по соотношению:                 критерия Рейнольдса; wПС – скорость начала псевдоожижения, м/с;
                                                                 d – диаметр шара того же объема, что и частица, м.
                                                                      d 3 ρ y2 g ρT − ρ y
                                                                 Ar =           ⋅                 – критерий Архимеда.
                                                                         µy2
                                                                                   ρy

                             148                                                                                   149

Страницы