Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 48 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

49
10. Определяют гидравлическое сопротивление тарелок.
Гидравлические сопротивление N
т
тарелок абсорбера определяется из выражения:
1
pp
Δ
Ν
=
Δ
т
,
где
σ
pppp
пc1
Δ+
Δ
+Δ=Δ
- гидравлическое сопротивление одной тарелки, Па;
c
p
Δ
-
гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) тарелки, Па;
п
pΔ
- гидравлическое
сопротивление слоя пены на тарелке, Па;
σ
p
Δ
- гидравлическое сопротивление, Па, зави-
сящие от поверхностного натяжения жидкости.
Гидравлическое сопротивление (Па) сухой (неорошаемой) тарелки определяется по
уравнению:
(
)
2
свг
2
pc
f2/wp
ρζ
=Δ
,
где коэффициент гидравлического сопротивления
ζ
для сухих тарелок колпачкового ти-
па принимают в пределах 4…5, клапанного – 3…4, ситчатого и провального со щелевыми
отверстиями – 1,1…2.
Гидравлическое сопротивление (Па), обусловленное силами поверхностного натя-
жения:
жжп
hp
ρ
g
=
Δ
.
Гидравлическое сопротивление (Па), обусловленное силами поверхностного натя-
жения, определяется по формуле:
эж
3
п
/d104p
σ
=Δ
,
где
ж
σ
- поверхностное натяжение поглотительной жидкости, мН/м.
Пример 2. Выполнить расчет параметров процесса абсорбции аммиака из отбросно-
го газа и подобрать абсорбер. Температура отбросных газов 25
о
С, давление газов перед
абсорбером атмосферное, процессизотермический. Расход отбросных газов V
c.н
= 4,2
м
3
/с (при нормальных условиях), начальная концентрация аммиака в газовой смеси C
н
=
0,0049 кг/м
3
. Плотность газа при 25
о
С ρ
г
= 1,29 кг/м
3
. Поглотительная жидкость - вода,
содержание аммиака в поступающей воде Х
н
= 0. Конечная концентрация аммиака в от-
бросных газах не должна превышать 1000 ПДК
СС
, (cанитарно-гигиенические нормативы
по содержанию аммиака в воздухе ПДК
сс
= 0,04 мг/м
3
(cтепень очистки отбросных газов
от NH
3
η = 99,2%.). Расчет массообменных характеристик произвести по основному урав-
нению массопередачи.
Рассмотреть варианты очистки отбросных газов в насадочном и тарельчатом абсор-
берах.
Поскольку аммиак относится к хорошо растворимым в воде газам (растворимость
при температуре 20 °С равна 526 г/л), в качестве абсорбента принимаем воду.
Сведем справочные данные по аммиаку, отбросным газом (воздух) и поглотителю в
таблицу 6.
Таблица 6.
Среда М,
кг/кмоль
,0
ρ
кг/м
3
,
0
25 C
ρ
кг/м
3
C,t
кип
o
сП
а
,
Н/м,
σ
Аммиак 17 0,771 -33,42
Воздух 29 1,29
18,410
-6
Вода 18 1000 997 100
89410
-6
7210
-3
       10. Определяют гидравлическое сопротивление тарелок.
       Гидравлические сопротивление Nт тарелок абсорбера определяется из выражения:
                                          Δp = Ν т Δp 1 ,
где Δp 1 = Δp c + Δp п + Δp σ - гидравлическое сопротивление одной тарелки, Па; Δp c -
гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой) тарелки, Па; Δp п - гидравлическое
сопротивление слоя пены на тарелке, Па; Δpσ - гидравлическое сопротивление, Па, зави-
сящие от поверхностного натяжения жидкости.
     Гидравлическое сопротивление (Па) сухой (неорошаемой) тарелки определяется по
уравнению:
                                                        (      )
                                    Δp c = ζ w 2p ρ г / 2 f св2 ,
где коэффициент гидравлического сопротивления ζ для сухих тарелок колпачкового ти-
па принимают в пределах 4…5, клапанного – 3…4, ситчатого и провального со щелевыми
отверстиями – 1,1…2.
     Гидравлическое сопротивление (Па), обусловленное силами поверхностного натя-
жения:
                                        Δp п = g ρ ж h ж .
    Гидравлическое сопротивление (Па), обусловленное силами поверхностного натя-
жения, определяется по формуле:
                                     Δp п = 4 ⋅ 10 −3 σ ж /d э ,
где   σ ж - поверхностное натяжение поглотительной жидкости, мН/м.
      Пример 2. Выполнить расчет параметров процесса абсорбции аммиака из отбросно-
го газа и подобрать абсорбер. Температура отбросных газов 25 оС, давление газов перед
абсорбером атмосферное, процесс – изотермический. Расход отбросных газов Vc.н = 4,2
м3/с (при нормальных условиях), начальная концентрация аммиака в газовой смеси Cн =
0,0049 кг/м3. Плотность газа при 25 оС ρг = 1,29 кг/м3. Поглотительная жидкость - вода,
содержание аммиака в поступающей воде Хн = 0. Конечная концентрация аммиака в от-
бросных газах не должна превышать 1000 ПДКСС, (cанитарно-гигиенические нормативы
по содержанию аммиака в воздухе ПДКсс = 0,04 мг/м3 (cтепень очистки отбросных газов
от NH3 η = 99,2%.). Расчет массообменных характеристик произвести по основному урав-
нению массопередачи.
      Рассмотреть варианты очистки отбросных газов в насадочном и тарельчатом абсор-
берах.
      Поскольку аммиак относится к хорошо растворимым в воде газам (растворимость
при температуре 20 °С равна 526 г/л), в качестве абсорбента принимаем воду.
      Сведем справочные данные по аммиаку, отбросным газом (воздух) и поглотителю в
таблицу 6.
                                                                            Таблица 6.
   Среда          М,         ρ 0,       ρ 250 C , t кип ,oC   η , Па ⋅ с    σ , Н/м
               кг/кмоль
                            кг/м3        кг/м3
  Аммиак          17        0,771                  -33,42
  Воздух          29        1,29                               18,4⋅10-6
      Вода        18         1000         997          100          894⋅10-6   72⋅10-3


                                              49