Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 17 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

18
срxсрy
XK
M
YK
M
F
Δ
=
Δ
=
,
где K
у
, K
х
- коэффициенты массопередачи, определенные соответственно по газовой и
жидкой фазе; ΔY
ср
, ΔХ
ср
, - средние движущие силы абсорбции по газовой и жидкой фазам
Поток массы загрязняющего вещества из газовой фазы в жидкую M определяют по
уравнению материального баланса:
)()(
нккн
XXLYYGM
=
=
.
где G, L - расходы газовых выбросов и поглотителя.
Величины, входящие в уравнения по определению коэффициентов массоотдачи,
массопередачи и основное уравнение массопередачи, должны быть выражены в соответ-
ствующих друг другу единицах измерения. Соотношения между параметрами - коэффи-
циентом массоотдачи, движущей силой и потоком загрязняющего вещества А, улавливае-
мого абсорбентом В, выраженными в различных единицах измерения, приведены в табли-
це приложения 9.
9. Определение высоты абсорбера. Необходимую высоту насадки Н, м, подсчитыва-
ют по соотношению:
H = F/(0,785
.
D
а
2.
f
.
ψ), м.
Для расчетов параметров массопередачи в насадочных колоннах часто используют
соотношения, связывающие высоту насадки H в колонне с числом и высотой единиц пе-
реноса:
ср
кн
y
Y
YY
fSK
G
H
Δ
= . ,
где K
y
коэффициент массопередачи по газовой фазе, кг/[м
2.
с(кг А/кг В]; Sплощадь
поперечного сечения аппарата, м
2
; Y
н
, Y
к
относительные массовые концентрации за-
грязнителя A в газе-носителе В на входе в абсорбер и на выходе соответственно, кг А/кг В;
ΔY
ср
средняя движущая сила в абсорбере по газовой фазе, кг А/кг В.
Величина (Y
н
- Y
к
)/ΔY
ср
представляет собой изменение рабочих концентраций на
единицу движущей силы и называется числом единиц переноса:
N
y
= (Y
н
- Y
к
)/ΔY
ср
.
Одна единица переноса (N
y
= 1) соответствует участку аппарата, на котором измене-
ние рабочих концентраций равно средней движущей силе на данном участке.
Величина G/(K
y
.
S
.
f) представляет собой высоту участка, соответствующего одной
единице переноса, и называется высотой единицы переноса (ВЕП):
h = G/(K
y
.
S
.
f).
Таким образом, рабочая высота аппарата Н равна произведению числа единиц пере-
носа на высоту единицы переноса:
H = N
у
.
h.
При помощи этого уравнения можно вести расчет процесса массопередачи, если ли-
ния равновесия является прямой или кривой, а также в тех случаях, когда поверхность со-
прикосновения фаз не может быть геометрически определена и потому непосредственное
применение основного уравнения массопередачи невозможно.
Подставив в выражение высоты единицы переноса значение 1/K из уравнения, свя-
зывающего коэффициент массопередачи с коэффициентами массоотдачи
1/K
y
= 1/β
y
+ m/β
x
,
получим
                                         M         M
                                 F=           =          ,
                                      K y ΔYср K x ΔX ср
где Kу, Kх - коэффициенты массопередачи, определенные соответственно по газовой и
жидкой фазе; ΔYср, ΔХср, - средние движущие силы абсорбции по газовой и жидкой фазам
     Поток массы загрязняющего вещества из газовой фазы в жидкую M определяют по
уравнению материального баланса:
                               M = G (Yн − Yк ) = L( X к − X н ) .
где G, L - расходы газовых выбросов и поглотителя.
     Величины, входящие в уравнения по определению коэффициентов массоотдачи,
массопередачи и основное уравнение массопередачи, должны быть выражены в соответ-
ствующих друг другу единицах измерения. Соотношения между параметрами - коэффи-
циентом массоотдачи, движущей силой и потоком загрязняющего вещества А, улавливае-
мого абсорбентом В, выраженными в различных единицах измерения, приведены в табли-
це приложения 9.
     9. Определение высоты абсорбера. Необходимую высоту насадки Н, м, подсчитыва-
ют по соотношению:
                                  H = F/(0,785.Dа2.f.ψ), м.
     Для расчетов параметров массопередачи в насадочных колоннах часто используют
соотношения, связывающие высоту насадки H в колонне с числом и высотой единиц пе-
реноса:
                                         G    Y − Yк
                                 H=          . н     ,
                                      K y S f ΔYср
где Ky – коэффициент массопередачи по газовой фазе, кг/[м2.с(кг А/кг В]; S – площадь
поперечного сечения аппарата, м2; Yн, Y к – относительные массовые концентрации за-
грязнителя A в газе-носителе В на входе в абсорбер и на выходе соответственно, кг А/кг В;
ΔYср – средняя движущая сила в абсорбере по газовой фазе, кг А/кг В.
      Величина (Yн - Yк)/ΔYср представляет собой изменение рабочих концентраций на
единицу движущей силы и называется числом единиц переноса:
                                      Ny = (Yн - Yк)/ΔYср.
      Одна единица переноса (Ny = 1) соответствует участку аппарата, на котором измене-
ние рабочих концентраций равно средней движущей силе на данном участке.
      Величина G/(Ky.S.f) представляет собой высоту участка, соответствующего одной
единице переноса, и называется высотой единицы переноса (ВЕП):
                                         h = G/(Ky.S.f).
      Таким образом, рабочая высота аппарата Н равна произведению числа единиц пере-
носа на высоту единицы переноса:
                                           H = Nу.h.
      При помощи этого уравнения можно вести расчет процесса массопередачи, если ли-
ния равновесия является прямой или кривой, а также в тех случаях, когда поверхность со-
прикосновения фаз не может быть геометрически определена и потому непосредственное
применение основного уравнения массопередачи невозможно.
      Подставив в выражение высоты единицы переноса значение 1/K из уравнения, свя-
зывающего коэффициент массопередачи с коэффициентами массоотдачи
                                      1/Ky = 1/βy + m/βx,
получим

                                            18