Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 77 стр.

      Свойства паровоздушной смеси принимаем по воздуху при                         4.3.2. Расчет скорости движения адсорбента
t = 20°С; ρу = 1,21 кг/м3; µу = 0,018.10–3 Па-с. Плотность частиц ρт              Определяем скорость перемещения адсорбента в колонне.
= 1,6сн = 1,6 . 500 = 800 кг/м3. Находим значение критерия                 Она должна быть равна скорости движения зоны массопередачи и
Архимеда:                                                                  [2, с. 570]:
                      0,002053 ⋅1,212 ⋅ 9,81 800 − 1,21                                                                 wyн
               Ar =                         ⋅           = 250972,                                             u=                ,
                         (0,018 ⋅10 −3 ) 2     1,21                                                                   εун + хк∗
а затем критическое значение модифицированного критерия                    где w – скорость потока, отнесенная ко всему сечению адсорбера,
Рейнольдса:                                                                м/с; хк* – концентрация выделяемого компонента в твердой фазе,
                                      250972                               равновесная с ун, кг/м3; ε – доля свободного объема слоя.
                  Re 0 ПС =                       = 62,51.
                                1400 + 5,22 25097                                Для движущихся зернистых слоев ε = 0,33-0,49 [12, с. 100].
                                                                           Принимаем ε = 0,4.
Зная Re0nc, находим wпс:                                                         Для нахождения равновесной концентрации выделяемого
                      Re 0 ПС µ у     62,51 ⋅ 0,018 ⋅10 −3                 компонента в твердой фазе хк* строим изотерму адсорбции
              wПС =                 =                      = 0,45 м / с.   бензола по данным, приведенным в табл. 4.1. По ун = 0,030 кг/м3
                         dρ y           0,00205 ⋅1,21
                                                                           находим хK* = 162 кг/м3. Тогда скорость движения адсорбента, при
Принимаем скорость газового потока w равной 0,3 м/с и                      которой степень использования его равновесной емкости
рассчитываем диаметр аппарата:                                             составляет 0,95, равна:
                                4V   4 ⋅ 0,555
                       Da =        =            = 1,53 м.                                                 0,03
                                πw   3,14 ⋅ 0,3                                       u = 0,28                           = 0,0000546 м / с.
                                                                                                 0,4 ⋅ 0,03 + 162 ⋅ 0,95
     Принимаем диаметр аппарата Da = 1,6 м и затем уточняем
линейную скорость парогазовой смеси:                                                    4.3.3. Расчет длины слоя адсорбента
                         4V      4 ⋅ 2000                                       Требуемую длину движущегося слоя адсорбента Ндв
                w=            =                  = 0,28 м / с.
                      3600πDa 3600 ⋅ 3,14 ⋅1,6 2
                            2
                                                                           определяют через число единиц переноса по уравнению
                                                                           массопередачи:
     Критическая скорость псевдоожижения выше выбранной,
                                                                                                                      yн
что обеспечивает нормальные условия движения адсорбента                                                        V            dy
через аппарат. В случае, если критическая скорость будет ниже                                        Н дв =
                                                                                                              SK yv   ∫ y − y* = h n
                                                                                                                      ук
                                                                                                                                    э 0y   ,
выбранной, необходимо увеличить диаметр адсорбера.
                                                                           где S – площадь поперечного сечения слоя, м2; Куv – объемный
                                                                           коэффициент массопередачи, с–1; hэ – высота, эквивалентная
                                                                           единице переноса, м; п0у – число единиц переноса.

                                       150                                                                            151