Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 52 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

53
66,7282,333,233,2
.
min
.
=== LL
кг/с (или 27,5 т/ч).
Найдем действительную конечную концентрацию аммиака в воде, удаляемой из аб-
сорбера, представив ее в относительных массовых (
X
) и мольных ( X ) долях.
(
)
0027,0066,7/0204,0)/(
3
NH
=+=+=
н
к
XLWX
кг NH
3
/кг H
2
O,
(
)
(
)
0028,0017/180027,0XM/MХ
нNHOH
к
32
=+=+=
к
Х
кмоль
NH
3
/кмоль H
2
O.
По значениям концентраций
*
к
Х
и
н
Y
строим линию равновесия ОА
g
, а по значе-
ниям
к
Х
и
н
Y
- рабочую линию В
g
E
g
процесса в относительных массовых координатах
(рис. 21,б).
По линиям равновесия находим равновесные концентрации аммиака в отбросных га-
зах
*
Y
н
и
*
н
Y
соответствующие количеству аммиака в удаляемой воде
к
Х
и
к
Х
при дей-
ствительном расходе поглотителя:
(
)
()
0016,00027,00062,0/0038,0/
**
====
ккнкн
ХХYХmY
кг NH
3
/кг H
2
O,
0028,00028,0987,0mX
к
*
===
н
Y
кмоль NH
3
/кмоль воздуха.
3. Определяем среднюю движущую силу массопередачи по газовой фазе:
Большее значение движущей силы
б
YΔ
определяется действительной
н
Y
и равно-
весной
*
н
Y
концентрациями NH
3
на входе газов в абсорбер. В относительно массовых до-
лях:
0022,00016,00038,0
*
===Δ
ннб
YYY
кг NH
3
/кг воздуха.
Меньшее значение движущей силы
м
Y
Δ
находим по конечным концентрациям
к
Y
и
*
к
Y
:
44
*
1031,001031,0
===Δ
к
к
м
YYY
кгNH
3
/кг воздуха.
Средняя движущая сила массопередачи в относительных долях:
()()
[]
4
1006,5000310,0022/0,0ln/000031,00022,0
)/ln(/)(
==
=ΔΔΔΔ=Δ
мбм
бср
YYYYY
кг NH
3
/кг воздуха.
Средняя движущая сила массопередачи в относительных мольных долях:
(
)
()
[]
4
1061,800050,0037/0,0ln/
/00005,00037,0)/ln(/)(
=
=
Δ
Δ
ΔΔ=ΔΥ
мбмбср
YYYY
кмоль NH
3
/кмоль воздуха
4. Определяем скорости газового потока. Среди разнообразия типовых конструкций
тарелок подобрать оптимальный вариант для очистного аппарата достаточно сложно, так
как все они разработаны применительно к технологическим абсорберам. Для условий рас-
сматриваемой задачи можно остановиться на провальной дырчатой конструкции вследст-
                             L = 2,33. Lmin = 2,33. 3,282 = 7,66 кг/с (или 27,5 т/ч).
         Найдем действительную конечную концентрацию аммиака в воде, удаляемой из аб-
сорбера, представив ее в относительных массовых ( X ) и мольных ( X ) долях.
                             X к = (W NH 3 / L) + X н = (0,0204 / 7,66 ) + 0 = 0,0027
                                                     кг NH3/кг H2O,
                         (                   )
                 Х к = Х к M H 2O / M NH 3 + X н = (0,0027 ⋅ 18 / 17 ) + 0 = 0,0028 кмоль
                                              NH3/кмоль H2O.
         По значениям концентраций Х *к и Yн строим линию равновесия ОАg, а по значе-
ниям Х к и Y н - рабочую линию Вg Eg процесса в относительных массовых координатах
(рис. 21,б).
      По линиям равновесия находим равновесные концентрации аммиака в отбросных га-
         *
зах Y н и Yн* соответствующие количеству аммиака в удаляемой воде Х к и Х к при дей-
ствительном расходе поглотителя:

                                     (           )
                   Y н = m Х к = Y н / Х к Х к = (0,0038 / 0,0062 ) ⋅ 0,0027 = 0,0016
                     *                       *


                                                     кг NH3/кг H2O,
                   Yн* = mX к = 0,987 ⋅ 0,0028 = 0,0028 кмоль NH3/кмоль воздуха.
         3. Определяем среднюю движущую силу массопередачи по газовой фазе:
         Большее значение движущей силы ΔYб определяется действительной Y н и равно-
             *
весной Y н концентрациями NH3 на входе газов в абсорбер. В относительно массовых до-
лях:
                                      *
                  ΔY б = Y н − Y н = 0,0038 − 0,0016 = 0,0022 кг NH3/кг воздуха.
         Меньшее значение движущей силы ΔY м находим по конечным концентрациям Y к
   *
иY к :
                                      *
                   ΔY м = Yк − Y к = 0,31 ⋅ 10 − 4 − 0 = 0,31 ⋅ 10 − 4 кгNH3/кг воздуха.
         Средняя движущая сила массопередачи в относительных долях:
                         ΔY ср = (ΔY б − ΔY м ) / ln(ΔYб / ΔY м ) =
                         = (0,0022 − 0,000031) /[ln(0,0022/0,000031)] = 5,06 ⋅ 10 − 4
                                      кг NH3/кг воздуха.
         Средняя движущая сила массопередачи в относительных мольных долях:
                   ΔΥср = (ΔYб − ΔY м ) / ln(ΔYб / ΔY м ) = (0,0037 − 0,00005) /
                   /[ln(0,0037/0,00005)] = 8,61 ⋅ 10 − 4
                                 кмоль NH3/кмоль воздуха
     4. Определяем скорости газового потока. Среди разнообразия типовых конструкций
тарелок подобрать оптимальный вариант для очистного аппарата достаточно сложно, так
как все они разработаны применительно к технологическим абсорберам. Для условий рас-
сматриваемой задачи можно остановиться на провальной дырчатой конструкции вследст-

                                                        53