Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 54 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

54
Чем выше растворимость газа, тем больше величина коэффициента
распределения m; для труднорастворимых газов величина m имеет наи-
меньшее значение. Если m велико, то величина
yx
m
β
β
/1/1
<
< , тогда можно
считать, что
yy
K
β
, т. е. в данном случае диффузионное сопротивление
сосредоточено в газовой фазе. Если величина m мала, то
xy
m
β
β
/1/ << и
можно полагать, что
xx
K
β
, т.е. в этом случае все диффузионное сопро-
тивление сосредоточено в жидкой фазе.
Для определения коэффициентов массоотдачи используют критери-
альные уравнения типа
nm
Д
ANu PrRe= (3.31)
с конкретными для данного случая экспериментально определенными зна-
чениями А, m и n.
DlNu
Д
/
β
= , (3.32)
где Nu
д
- диффузионный критерий Нуссельта; l - характерный линейный
размер; D - коэффициент молекулярной диффузии;
D
с
р
μ
=Pr - диффузион-
ный критерий Прандтля; с
р
- удельная теплоемкость;
μ
- коэффициент
динамической вязкости.
Если абсорбер работает в пленочном режиме, коэффициент массоот-
дачи в газовой фазе можно рассчитать по уравнению
33,08,0
PrRe027,0
ГГr
Nu = . (3.33)
Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе определяют по уравнению
5,075,0
PrRe0021,0
жжж
Nu = . (3.34)
3.3.4. Расчет хемосорбционных аппаратов
При абсорбции, сопровождаемой химической реакцией в жидкой фа-
зе, абсорбируемый компонент вступает в реакцию с поглотителем. Возрас-
тает градиент концентраций около поверхности раздела, скорость погло-
щения увеличивается. Коэффициент ускорения абсорбции в жидкой фазе
при протекании химической реакции равен
χ = β
ж
*/β
ж
, (3.35)
где β
ж
и β
ж
*— коэффициенты массоотдачи в жидкой фазе для физической
абсорбции и абсорбции, сопровождаемой химической реакцией.
Абсорберы для процессов хемосорбции рассчитывают теми же мето-
дами, что и для процессов физической абсорбции.
Уравнение материального баланса
G(Y
1
– Y
2
) = ±L(X
A1
X
A2
) = ±L(С
2
С
1
), (3.36).
где С химическая емкость раствора:
     Чем выше растворимость газа, тем больше величина коэффициента
распределения m; для труднорастворимых газов величина m имеет наи-
меньшее значение. Если m велико, то величина 1 / mβ x << 1 / β y , тогда можно
считать, что K y ≈ β y , т. е. в данном случае диффузионное сопротивление
сосредоточено в газовой фазе. Если величина m мала, то m / β y << 1 / β x и
можно полагать, что K x ≈ β x , т.е. в этом случае все диффузионное сопро-
тивление сосредоточено в жидкой фазе.
     Для определения коэффициентов массоотдачи используют критери-
альные уравнения типа
     Nu Д = A Re m Pr n                                              (3.31)
с конкретными для данного случая экспериментально определенными зна-
чениями А, m и n.
     Nu Д = βl / D ,                                                 (3.32)
где Nuд - диффузионный критерий Нуссельта; l - характерный линейный
                                                           срμ
размер; D - коэффициент молекулярной диффузии; Pr =              - диффузион-
                                                            D
ный критерий Прандтля; ср - удельная теплоемкость; μ - коэффициент
динамической вязкости.
    Если абсорбер работает в пленочном режиме, коэффициент массоот-
дачи в газовой фазе можно рассчитать по уравнению
                           0 ,8        0 , 33
          Nu r = 0,027 Re Г PrГ .                         (3.33)
    Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе определяют по уравнению
                                0 , 75        0,5
          Nu ж = 0,0021 Re ж Prж .                        (3.34)

                3.3.4. Расчет хемосорбционных аппаратов

     При абсорбции, сопровождаемой химической реакцией в жидкой фа-
зе, абсорбируемый компонент вступает в реакцию с поглотителем. Возрас-
тает градиент концентраций около поверхности раздела, скорость погло-
щения увеличивается. Коэффициент ускорения абсорбции в жидкой фазе
при протекании химической реакции равен
          χ = βж*/βж,                                       (3.35)
где βж и βж*— коэффициенты массоотдачи в жидкой фазе для физической
абсорбции и абсорбции, сопровождаемой химической реакцией.
     Абсорберы для процессов хемосорбции рассчитывают теми же мето-
дами, что и для процессов физической абсорбции.
     Уравнение материального баланса
          G(Y1 – Y2) = ±L(XA1 – XA2) = ±L(С2 – С1),        (3.36).
где С — химическая емкость раствора:

                                      54