Массообменные процессы. Никалаев Г.И - 84 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВСГУТУ | Улан-Удэ

Составители: 

Рубрика: 

Объем псевдоожиженного слоя и его высоту можно также
определить интегрированием уравнения массопередачи,
записанного для псевдоожиженного слоя бесконечно малой
высоты. Такой подход дает следующую расчетную формулу для
объема псевдоожиженного слоя:
,
)(*
)(*
ln
кк
кн
vc
c
ХСС
ХСC
K
V
V
−
−
=
где К
vс
– объемный коэффициент массопередачи, c
–1
.
С учетом того, что лимитирующее сопротивление
массопередачи сосредоточено в жидкой фазе, получим:
K
vc
= β
c
а = β
c
(1 – ε)6 / d = 37
.
10
–6
(1 – 0,59)6 / (0,9
.
10
–3
) = 0,101 c
–1
.
Величину С* (Х
к
) определим из уравнения изотермы:
С* (Х
к
) = 0,0054/ (1,32 – 2
.
0,0054) = 0,0041 кг/м
3
.
С учетом найденных величин K
vc
и С* (X
к
) получим на
основе уравнения массопередачи объем псевдоожиженного слоя
ионита:
.126,0
0041,0005,0
0041,01,0
ln
101,03600
10
3
мV
c
=
−
−
⋅
=
Эта величина на 30% превышает найденный ранее объем
псевдоожиженного слоя (0,094 м
3
).
В случае односекционной колонны следует отдать
предпочтение первому методу, учитывающему различие времени
пребывания частиц ионита в аппарате, хотя и у этого метода есть
недостаток, заключающийся в том, что концентрация жидкой
фазы принимается средней по всему объему слоя.
4.5 Характеристики адсорберов
4.5.1. Адсорберы с неподвижным слоем поглатителя
Вертикальные адсорберы изготовляют нескольких
модификаций (см. рис. 4.9-4.11). Адсорберы с верхним вводом
исходной смеси (рис. 4.9) выполняют из стального листа
толщиной 8-10 мм. Цилиндрическая, обечайка при высоте до 2,2 м
может иметь диаметр 2; 2,5 и 3 м в зависимости от требуемой
производительности. Днище и крышка – конические. Высота слоя
сорбента выбирается в интервале от 0,5 до 1,2 м. Адсорбент в этих
аппаратах помещается на разборных колосниковых решетках (рис.
4.12, 4.13), которые располагаются на балках. Последние
устанавливают на опоры, приваренные к стенке корпуса адсорбера.
Рис. 4.9. Вертикальный адсорбер:
1 — гравий; 2 — разгрузочный люк; 3, 6 — сетка;
4 — загрузочный люк; 5 — штуцер для подачи исходной смеси; сушильного
и охлаждающего воздуха через распределительную сетку; 7 — штуцер для
отвода паров при десорбции; 8 — штуцер для предохранительного клапана;
9 — крышка; 10 — грузы; 11 — кольцо жесткости; 12 — корпус; 13 —
адсорбент; 14 — опорное кольцо;
15 — колосниковая решетка; 16 — штуцер для отвода очищенного газа; 17
— балки; 18 — смотровой люк; 19 — штуцер для отвода конденсата и
подачи воды; 20 — барботер; 21 — днище; 22 — опоры балок;
23 — штуцер для подачи водяного пара через барботер.
(4.26)
164 165 
     Объем псевдоожиженного слоя и его высоту можно также                                        4.5 Характеристики адсорберов
определить    интегрированием   уравнения   массопередачи,
записанного для псевдоожиженного слоя бесконечно малой                                4.5.1. Адсорберы с неподвижным слоем поглатителя
высоты. Такой подход дает следующую расчетную формулу для                            Вертикальные      адсорберы      изготовляют     нескольких
объема псевдоожиженного слоя:                                                   модификаций (см. рис. 4.9-4.11). Адсорберы с верхним вводом
                                   V     C − С *(Х к )                 (4.26)   исходной смеси (рис. 4.9) выполняют из стального листа
                            Vc =       ln н              ,
                                   K vc Ск − С * ( Х к )                        толщиной 8-10 мм. Цилиндрическая, обечайка при высоте до 2,2 м
                                                                                может иметь диаметр 2; 2,5 и 3 м в зависимости от требуемой
где Кvс – объемный коэффициент массопередачи, c–1.                              производительности. Днище и крышка – конические. Высота слоя
     С учетом того, что лимитирующее сопротивление                              сорбента выбирается в интервале от 0,5 до 1,2 м. Адсорбент в этих
массопередачи сосредоточено в жидкой фазе, получим:                             аппаратах помещается на разборных колосниковых решетках (рис.
Kvc = βcа = βc(1 – ε)6 / d = 37 . 10–6(1 – 0,59)6 / (0,9 . 10–3) = 0,101 c–1.   4.12, 4.13), которые располагаются на балках. Последние
                                                                                устанавливают на опоры, приваренные к стенке корпуса адсорбера.
      Величину С* (Хк) определим из уравнения изотермы:
          С* (Хк) = 0,0054/ (1,32 – 2 . 0,0054) = 0,0041 кг/м3.
     С учетом найденных величин Kvc и С* (Xк) получим на
основе уравнения массопередачи объем псевдоожиженного слоя
ионита:
                          10          0,1 − 0,0041
                Vc =               ln              = 0,126 м 3 .
                       3600 ⋅ 0,101 0,005 − 0,0041
     Эта величина на 30% превышает найденный ранее объем
псевдоожиженного слоя (0,094 м3).
     В случае односекционной колонны следует отдать
предпочтение первому методу, учитывающему различие времени                                           Рис. 4.9. Вертикальный адсорбер:
                                                                                             1 — гравий; 2 — разгрузочный люк; 3, 6 — сетка;
пребывания частиц ионита в аппарате, хотя и у этого метода есть
                                                                                4 — загрузочный люк; 5 — штуцер для подачи исходной смеси; сушильного
недостаток, заключающийся в том, что концентрация жидкой                         и охлаждающего воздуха через распределительную сетку; 7 — штуцер для
фазы принимается средней по всему объему слоя.                                  отвода паров при десорбции; 8 — штуцер для предохранительного клапана;
                                                                                   9 — крышка; 10 — грузы; 11 — кольцо жесткости; 12 — корпус; 13 —
                                                                                                     адсорбент; 14 — опорное кольцо;
                                                                                 15 — колосниковая решетка; 16 — штуцер для отвода очищенного газа; 17
                                                                                   — балки; 18 — смотровой люк; 19 — штуцер для отвода конденсата и
                                                                                       подачи воды; 20 — барботер; 21 — днище; 22 — опоры балок;
                                                                                          23 — штуцер для подачи водяного пара через барботер.
                                      164                                                                        165

Страницы