Защита атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 176 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

176
где wскорость потока, отнесенная ко всему сечению адсорбера, м/с; х
к
*
концентрация выделяемого компонента в твердой фазе, равновесная с
у
н
, кг/м
3
; εдоля свободного объема слоя.
Для движущихся зернистых слоев ε = 0,33…0,49. Принимаем ε = 0,4.
Для нахождения равновесной концентрации выделяемого компонента
в твердой фазе
х
к
*
строим изотерму адсорбции бензола по данным, приве-
денным в таблице приложения . По
у
н
= 0,030 кг/м
3
находим х
к
*
= 162 кг/м
3
.
Тогда скорость движения адсорбента, при которой степень использования
его равновесной емкости составляет 0,95, равна:
0000546,0
95,016203,04,0
03,0
28,0
..
.
=
+
=u м/с.
3. Расчет длины слоя адсорбента.
Требуемую длину движущегося слоя адсорбента
Н
дв
определяют че-
рез число единиц переноса по уравнению массопередачи:
=
=
н
к
y
y
oyэ
yv
дв
nh
yy
dy
KS
V
H
.
.
*
,
где
S – площадь поперечного сечения слоя, м
2
; K
yv
объемный коэффици-
ент массопередачи, с
-1
; h
э
высота, эквивалентная единице переноса, м;
n
оy
число единиц переноса.
Объемный коэффициент массопередачи определяем из соотношения:
)/()/1(
1
xvyv
yv
m
K
ββ
+
=
,
где β
yv
объемный коэффициент массоотдачи в газовой фазе, c
-1
; β
xv
объемный коэффициент массоотдачи в твердой фазе, c
-1
; mкоэффици-
ент распределения.
Поскольку коэффициент распределения
m = у
н
/х
к
* = 0,030/162 =
0,000185 очень мал, то величиной
m/β
xv
можно пренебречь. Тогда K
yv
β
yv
.
Для расчета объемного коэффициента массоотдачи газовой фазы необхо-
димо определить число Рейнольдса для зернистого слоя:
,
4
Re
.
..
г
г
a
w
μ
ρ
=
где
w - скорость газовой фазы, м/с; а - удельная поверхность зернистого
слоя, м
2
/м
3
.
Удельную поверхность для зернистого слоя адсорбента находим из
соотношения:
.
)1(6
.
d
a
Φ
=
ε
где w – скорость потока, отнесенная ко всему сечению адсорбера, м/с; хк*
— концентрация выделяемого компонента в твердой фазе, равновесная с
ун, кг/м3; ε — доля свободного объема слоя.
      Для движущихся зернистых слоев ε = 0,33…0,49. Принимаем ε = 0,4.
      Для нахождения равновесной концентрации выделяемого компонента
в твердой фазе хк* строим изотерму адсорбции бензола по данным, приве-
денным в таблице приложения . По ун = 0,030 кг/м3 находим хк* = 162 кг/м3.
Тогда скорость движения адсорбента, при которой степень использования
его равновесной емкости составляет 0,95, равна:
                                    0,03
                   u = 0,28.                       = 0,0000546 м/с.
                             0,4 0,03 + 162 . 0,95
                                .

      3. Расчет длины слоя адсорбента.
      Требуемую длину движущегося слоя адсорбента Ндв определяют че-
рез число единиц переноса по уравнению массопередачи:
                                         yн
                                    V         dy
                                         ∫
                                                        .
                           H дв = .                 = hэ noy ,
                                  S K yv yк y − y *
где S – площадь поперечного сечения слоя, м2; Kyv – объемный коэффици-
ент массопередачи, с-1; hэ – высота, эквивалентная единице переноса, м;
nоy – число единиц переноса.
      Объемный коэффициент массопередачи определяем из соотношения:
                                              1
                           K yv =                           ,
                                  (1 / β yv ) + (m / β xv )
где βyv — объемный коэффициент массоотдачи в газовой фазе, c-1; βxv —
объемный коэффициент массоотдачи в твердой фазе, c-1; m — коэффици-
ент распределения.
      Поскольку коэффициент распределения m = ун/хк* = 0,030/162 =
0,000185 очень мал, то величиной m/βxv можно пренебречь. Тогда Kyv ≈ βyv.
Для расчета объемного коэффициента массоотдачи газовой фазы необхо-
димо определить число Рейнольдса для зернистого слоя:
                                         4 . w. ρ г
                                  Re = .             ,
                                           a μг
где w - скорость газовой фазы, м/с; а - удельная поверхность зернистого
слоя, м2/м3.
      Удельную поверхность для зернистого слоя адсорбента находим из
соотношения:
                                        6(1 − ε )
                                   a=               .
                                          Φ .d


                                   176