Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 112 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

112
где K
Y
– коэффициент массопередачи в газовой фазе, кг/(с
.
м
2
); a
S
– удель-
ная поверхность частиц адсорбента, м
2
/м
3
; Y* - равновесная массовая доля
(концентрация) растворенного вещества в газовой фазе, кг/кг.
Тогда высота адсорбата (адсорбционной зоны) в адсорбере составит
Z
A
=
∫
A
Z
0
dz =
∫
−
E
B
Y
Y
SY
S
YY
dY
aK
G
*
. (4.25)
Число единиц переноса определяется выражением:
N
Y
=
∫
−
E
B
Y
Y
YY
dY
*
, (4.26)
а высота единицы переноса равна
H
Y
=
SY
S
aK
G
. (4.27)
Следовательно, высота адсорбционной зоны равна
Z
A
= H
Y
.
N
Y
. (4.28)
Для определения времени, после которого происходит проскок, опре-
делим сначала понятие степени насыщения слоя (СНС). Объем адсорбата
V
- это
V = F
.
Z. (4.29)
Следовательно, Z = V/F - объем адсорбата на единицу площади попе-
речного сечения адсорбционного слоя F.
Тогда, при известной величине плотности слоя: Z
.
F
.
ρ
S
- масса адсор-
бента; Z
.
F
.
ρ
S
.
X
r
- масса растворенного вещества, адсорбированного в усло-
виях равновесия; (Z - Z
A
) F
.
ρ
S
.
X
r
- масса растворенного вещества, адсорби-
рованного в той части колонны, где достигается насыщение; Z
.
F
.
ρ
S
.
X
r
(1 – φ)
- масса растворенного вещества, адсорбированного в той части колонны,
где насыщение не достигается; φ – парциальная способность адсорбцион-
ной зоны к адсорбции растворенного вещества.
Тогда степень насыщения слоя (СНС) может быть определена сле-
дующим образом
ияконцентрац яравновесна или вещества, огорастворенн
анногоадсорбиров количество возможное оМаксимальн
вещества огорастворенн анногоадсорбиров Количество
CHC =
СНС =
rSA
rSArSA
XFZ
XFZXFZZ
ρ
ϕ
ρ
ρ
)1()(
−
+
−
; (4.30)
СНС = φ(Z - Z
A
)/Z. (4.31)
Тогда время, за которое достигается проскок, определяется как 
где KY – коэффициент массопередачи в газовой фазе, кг/(с.м2); aS – удель-
ная поверхность частиц адсорбента, м2/м3; Y* - равновесная массовая доля
(концентрация) растворенного вещества в газовой фазе, кг/кг.
     Тогда высота адсорбата (адсорбционной зоны) в адсорбере составит
           ZA          YE
                            GS     dY
    ZA =   ∫
           0
                dz =   ∫K
                       YB   Y aS Y − Y *
                                         .                            (4.25)

    Число единиц переноса определяется выражением:
           YE
                dY
    NY =   ∫Y −Y *,
           YB
                                                                      (4.26)

а высота единицы переноса равна
             GS
    HY =           .                                                  (4.27)
            K Y aS
     Следовательно, высота адсорбционной зоны равна
          ZA = HY.NY.                                           (4.28)
     Для определения времени, после которого происходит проскок, опре-
делим сначала понятие степени насыщения слоя (СНС). Объем адсорбата
V - это
          V = F.Z.                                              (4.29)
     Следовательно, Z = V/F - объем адсорбата на единицу площади попе-
речного сечения адсорбционного слоя F.
     Тогда, при известной величине плотности слоя: Z.F.ρS - масса адсор-
бента; Z.F.ρS.Xr - масса растворенного вещества, адсорбированного в усло-
виях равновесия; (Z - ZA) F.ρS.Xr - масса растворенного вещества, адсорби-
рованного в той части колонны, где достигается насыщение; Z.F.ρS.Xr(1 – φ)
- масса растворенного вещества, адсорбированного в той части колонны,
где насыщение не достигается; φ – парциальная способность адсорбцион-
ной зоны к адсорбции растворенного вещества.
     Тогда степень насыщения слоя (СНС) может быть определена сле-
дующим образом

                     Количество адсорбированного растворенного вещества
           CHC =
                     Максимально возможное количество адсорбированного
               растворенного вещества, или равновесная концентрация
            ( Z − Z A ) F ρ S X r + Z A F ρ S X r (1 − ϕ )
      СНС =                                                ;        (4.30)
                            Z AF ρS X r
      СНС = φ(Z - ZA)/Z.                                                  (4.31)
 Тогда время, за которое достигается проскок, определяется как



                                             112

Страницы