ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
16
Под плотностью орошения q
ор
понимают объемный расход поглощающей жидкости,
приходящийся на единицу площади сечения колонного абсорбера, м
3
(м
2.
ч):
q
ор
= L/(ρ
ж
.
0,785
.
D
а
2
),
где L – массовый расход жидкости в колонне, кг/ч.
При недостаточной плотности орошения и неправильной организации подачи жид-
кости поверхность насадки может быть смочена не полностью, а часть смоченной поверх-
ности практически не участвует в процессе массопередачи. Существует некоторая мини-
мальная эффективная плотность орошения q
min
, выше которой всю поверхность насадки
можно считать смоченной.
Для насадочных абсорберов минимальную эффективную плотность орошения ρ
min
определяют по соотношению:
q
min
= f
.
q
эф
,
где q
эф
- эффективная линейная плотность орошения, которую можно принимать равной
3,3
.
10
-5
м
2
/с для крупных колец Рашига (размером более 75 мм) и хордовых насадок с ша-
гом более 50 мм, и 2,2
.
10
-5
м
2
/с для всех остальных случаев.
Если q
ор
> q
min
, то коэффициент смачиваемости насадки принимают равным едини-
це. При несоблюдении указанного условия принимают q
ор
= q
min
, пересчитывают расход
жидкости в колонне L и, соответственно, конечную концентрацию поглощаемого компо-
нента в жидкой фазе.
6. Определяют коэффициенты массоотдачи.
Коэффициент массоотдачи по газовой фазе β
у
в абсорберах с регулярной насадкой
находят из соотношения
Nu
г
= 0,167
.
Re
г
0,74.
Pr
г
0,33.
(h/d
э
)
-0,47
,
β
у
= Nu
г
.
D
г
/d
э
, м/с,
где Nu
г
– диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы; Re
г
= w
г
d
э
ρ
г
/(μ
г
ε) – крите-
рий Рейнольдса для газовой фазы в порах насадки; Pr
г
= μ
г
/(ρ
г
D
г
) – диффузионный крите-
рий Прандтля для газовой фазы; μ
г
– динамическая вязкость газа, Па
.
с; h – высота эле-
мента насадки, м, d
э
– эквивалентный диаметр насадки, м; D
г
– коэффициент диффузии
улавливаемого компонента в газовой фазе, м
2
/с.
Значение Nu
г
для аппаратов с неупорядоченной насадкой (внавал) при величинах
Re
г
от 10 до 10000 можно найти по уравнению:
Nu
г
= 0,407 Re
г
0,655
Pr
г
0,33
.
Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе β
x
может быть найден из соотношений:
Nu
ж
= 0,0021 Re
ж
0,75
Pr
ж
0,5
,
β
x
= Nu
ж
D
ж
/δ,
где Nu
ж
- диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы; D
ж
-усредненный по
улавливаемым компонентам коэффициент диффузии в жидкой фазе, м
2
/с; δ =
[μ
ж
2
/(ρ
ж
2
g)]
0,33
- "приведенная" толщина жидкой пленки, м; Re
ж
= 4 L/(0,785 D
а
2
f ψ μ
ж
) -
критерий Рейнольдса для жидкой фазы в насадке; Pr
ж
= μ
ж
/(ρ
ж
D
ж
) - диффузионный кри-
терий Прандтля для жидкой фазы; ψ - коэффициент смачиваемости элементов насадки.
Коэффициенты диффузии в газовой D
г
и жидкой фазах D
ж
зависят от свойств диф-
фундирующего компонента и среды, в которой происходит диффузия, а также от темпера-
туры и давления процесса.
В справочных таблицах приводятся коэффициенты диффузии D
0
в газах при темпе-
ратуре Т
0
= 273 К и абсолютном давлении Р
0
=1,01
.
10
5
Па (см. таблицу приложения 7).
Под плотностью орошения qор понимают объемный расход поглощающей жидкости,
приходящийся на единицу площади сечения колонного абсорбера, м3(м2.ч):
qор = L/(ρж.0,785.Dа2),
где L – массовый расход жидкости в колонне, кг/ч.
При недостаточной плотности орошения и неправильной организации подачи жид-
кости поверхность насадки может быть смочена не полностью, а часть смоченной поверх-
ности практически не участвует в процессе массопередачи. Существует некоторая мини-
мальная эффективная плотность орошения qmin, выше которой всю поверхность насадки
можно считать смоченной.
Для насадочных абсорберов минимальную эффективную плотность орошения ρmin
определяют по соотношению:
qmin = f.qэф,
где qэф - эффективная линейная плотность орошения, которую можно принимать равной
3,3.10-5 м2/с для крупных колец Рашига (размером более 75 мм) и хордовых насадок с ша-
гом более 50 мм, и 2,2.10-5 м2/с для всех остальных случаев.
Если qор > qmin, то коэффициент смачиваемости насадки принимают равным едини-
це. При несоблюдении указанного условия принимают qор = qmin, пересчитывают расход
жидкости в колонне L и, соответственно, конечную концентрацию поглощаемого компо-
нента в жидкой фазе.
6. Определяют коэффициенты массоотдачи.
Коэффициент массоотдачи по газовой фазе βу в абсорберах с регулярной насадкой
находят из соотношения
Nuг = 0,167.Reг0,74.Prг0,33.(h/dэ)-0,47,
βу = Nuг.Dг/dэ, м/с,
где Nuг – диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы; Reг = wгdэρг/(μгε) – крите-
рий Рейнольдса для газовой фазы в порах насадки; Prг = μг/(ρгDг) – диффузионный крите-
рий Прандтля для газовой фазы; μг – динамическая вязкость газа, Па.с; h – высота эле-
мента насадки, м, dэ – эквивалентный диаметр насадки, м; Dг – коэффициент диффузии
улавливаемого компонента в газовой фазе, м2/с.
Значение Nuг для аппаратов с неупорядоченной насадкой (внавал) при величинах
Reг от 10 до 10000 можно найти по уравнению:
Nuг = 0,407 Reг0,655 Prг0,33.
Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе βx может быть найден из соотношений:
Nuж = 0,0021 Reж0,75 Prж0,5,
βx = Nuж Dж/δ,
где Nuж - диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы; Dж -усредненный по
улавливаемым компонентам коэффициент диффузии в жидкой фазе, м2/с; δ =
2 2 0,33 2
[μж /(ρж g)] - "приведенная" толщина жидкой пленки, м; Reж = 4 L/(0,785 Dа f ψ μж ) -
критерий Рейнольдса для жидкой фазы в насадке; Prж = μж/(ρж Dж) - диффузионный кри-
терий Прандтля для жидкой фазы; ψ - коэффициент смачиваемости элементов насадки.
Коэффициенты диффузии в газовой Dг и жидкой фазах Dж зависят от свойств диф-
фундирующего компонента и среды, в которой происходит диффузия, а также от темпера-
туры и давления процесса.
В справочных таблицах приводятся коэффициенты диффузии D0 в газах при темпе-
ратуре Т0 = 273 К и абсолютном давлении Р0 =1,01.105 Па (см. таблицу приложения 7).
16
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- …
- следующая ›
- последняя »
