Защита атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 167 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

167
б) зависимость между концентрацией газа и количеством погло-
щенного вещества является криволинейной (вторая область изотермы ад-
сорбции):
+=
1ln)1ln(.
1
.
*
к
н
к
н
y
г
нг
Y
Y
Y
Y
P
w
H
Yw
X
β
τ
.
Здесь
*
1
/ YYP
н
=
,
*
1
Y
- содержание вещества в газовом потоке, равно-
весное с количеством, равном половине вещества, максимально поглощае-
мого адсорбентом при данной температуре, т.е. при
2/
*
max
X
, кг/м
3
.
в) количество вещества, поглощаемого адсорбентом, достигает преде-
ла и остается постоянным (третья область изотермы адсорбции):
=
)1ln(.
.
*
к
н
y
г
нг
Y
Yw
H
Yw
X
β
τ
.
5. Определяют сопротивление слоя адсорбента ΔР, кгc/м
2
. Для уста-
новок со стационарным слоем адсорбента сопротивление вычисляют по
формуле:
)6,10
770
(
2
2
г
э
гг
эг
G
d
G
dg
H
P +=Δ
μ
ρ
,
где G
г
- массовая скорость газа, кг/(м
2.
с); g - ускорение силы тяжести,
м/с
2
.
Пример 9. Рассчитать адсорбер периодического действия для
улавливания паров ацетона из воздуха при следующих условиях: объем
парогазовой смеси составляет V
г
= 2000 м
3
/ч, температура - 20°С, давление
- 760 мм рт.ст., начальная концентрация паров ацетона - Y
н
=0,010 кг/м
3
,
концентрация паров ацетона в удаляемом воздухе после адсорбераY
к
=2-
10
4
кг/м
3
, степень улавливания α = 99,5%. В качестве адсорбента
применяется активный уголь марки АР-А (d
э
= 1,3
.
10
-3
м, ε
н
= 0,3).
Последовательность расчета.
Построение изотермы адсорбции.
Строится изотерма адсорбции и рабочая линия процесса в координа-
тах X-Y.
Для расчета координат точек изотермы адсорбции ацетона активным
углем АР-А используют данные по стандартному веществу (бензолу).
Используя справочные данные (приложение 18), определяют коэффи-
циент аффинности, рассчитывают ординаты фазовой диаграммы (Y - X).
Для определения соответствующих абсцисс
фазовой диаграммы ис-
пользуются уравнения
1
2
V
V
=
β
,
i
si
нi
RT
P
Y = ,
*
1
1
2
1
2
*
2
lglglg
Y
Y
T
T
YY
н
н
β
= , а
    б) зависимость между концентрацией газа и количеством погло-
щенного вещества является криволинейной (вторая область изотермы ад-
сорбции):
                           X*     ⎧⎪    wг ⎡ 1    Yн        Yн ⎤ ⎫⎪
                     τ=            ⎨H −    ⎢ . ln( − 1) + ln − 1⎥ ⎬ .
                             .
                          wг Yн    ⎪⎩   βy ⎣P     Yк        Yк ⎦ ⎪⎭

     Здесь P = Yн / Y1* , Y1* - содержание вещества в газовом потоке, равно-
весное с количеством, равном половине вещества, максимально поглощае-
мого адсорбентом при данной температуре, т.е. при X max  *
                                                            / 2 , кг/м3.
     в) количество вещества, поглощаемого адсорбентом, достигает преде-
ла и остается постоянным (третья область изотермы адсорбции):
                                    X* ⎡         wг       Yн      ⎤
                             τ=            ⎢ H −    . ln(    − 1) ⎥.
                                   wг .Yн ⎣⎢     βy       Yк      ⎥⎦
      5. Определяют сопротивление слоя адсорбента ΔР, кгc/м2. Для уста-
новок со стационарным слоем адсорбента сопротивление вычисляют по
формуле:
                             2H      770 μ г G г
                      ΔP =         (             + 10,6 G г2 ) ,
                           ρг g dэ       dэ
                                        2.
где Gг - массовая скорость газа, кг/(м с); g - ускорение силы тяжести,
м/с2.
      Пример 9. Рассчитать адсорбер периодического действия для
улавливания паров ацетона из воздуха при следующих условиях: объем
парогазовой смеси составляет Vг = 2000 м3/ч, температура - 20°С, давление
- 760 мм рт.ст., начальная концентрация паров ацетона - Yн =0,010 кг/м3,
концентрация паров ацетона в удаляемом воздухе после адсорбера – Yк =2-
104 кг/м3, степень улавливания α = 99,5%. В качестве адсорбента
применяется активный уголь марки АР-А (dэ = 1,3.10-3 м, εн = 0,3).
                        Последовательность расчета.
      Построение изотермы адсорбции.
      Строится изотерма адсорбции и рабочая линия процесса в координа-
тах X-Y.
      Для расчета координат точек изотермы адсорбции ацетона активным
углем АР-А используют данные по стандартному веществу (бензолу).
      Используя справочные данные (приложение 18), определяют коэффи-
циент аффинности, рассчитывают ординаты фазовой диаграммы (Y - X).
      Для определения соответствующих абсцисс фазовой диаграммы ис-
                            V            P                       T  Y
пользуются уравнения β = 2 , Yнi = si , lg Y2* = lg Yн 2 − β 1 lg н*1 , а
                             V1          RTi                     T2 Y1


                                           167