Защита атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 55 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

55
вых долях). Для этого мольные и массовые расходы аммиака относим к
соответствующим расходам ингредиента, не претерпевающего количест-
венных изменений в процессе. Таким ингредиентом газовой фазы является
чистый воздух, а жидкой - чистая вода.
(
)
0065,017396,5/290206,0)/(Y
3
н
=
⋅
⋅
=
=
NHввн
MGMW
кмоль NH
3
/кмоль воздуха.
0038,0396,5/0206,0/ ===
вн
н
GWY
кг/NH
3
/кг воздуха.
(
)
4
1053,017396,5/2900017,0)/(
3
−
⋅=⋅⋅==
NHввкк
MGMWY
кмоль NH
3
/кмоль воздуха.
4
1031,0396,5/00017,0/
−
⋅===
вк
к
GWY
кг NH
3
/кг воздуха.
Линия равновесия аммиачного раствора в общем случае не аппрокси-
мируется прямой, что предположительно связано с изменением раствори-
мости вследствие выделения тепла в зонах межфазового перехода и их пе-
регрева. Поэтому действительная скорость процесса не совпадает с вычис-
ленной скоростью физической абсорбции для условия равновесия при
средней температуре процесса.
В области низких концентраций можно пренебречь выделениями теп-
ла и считать процесс изотермическим, а уравнение зависимости равновес-
ных концентраций аммиака в жидкой и газовой фазах представить в виде:
Xm
Y
=
*
,
где Y* - равновесное с концентрацией X, кмоль NH
3
/кмоль H
2
O, содержа-
ние аммиака в газовой фазе, кмоль NH
3
/кмоль воздуха; m- коэффициент
распределения.
При концентрациях аммиака в воде до 3 кмоль/м
3
констант фазового
равновесия можно определить по эмпирической зависимости:
(
)
1922/T-9,705lg
=
ψ
, (5.174)
где ψ представлено в Па•м
3
H
2
O/кмоль NH
3
. Вычисленные по этой зависи-
мости значения коэффициента Генри Е, МПа•кмоль H
2
O/кмоль NH
3
, при-
ведены в приложениях (табл. приложения). При 25°С, давлении p = 0,101
МПа значение коэффициента Генри составляет 0,1 МПа•кмоль H
2
O/кмоль
NH
3
.
Вычислим коэффициент распределения, выраженный в мольных до-
лях:
0,9870,1/0,101E/P
m
=
=
=
кмоль H
2
O/кмоль NH
3
,
По уравнению
X
Y
987,0* =
построим линию равновесия (прямая
ОА
n
, рис. 25, а) и найдем максимально возможную (конечную) равновес-
ную концентрацию
*
к
X
, кмоль NH
3
/кмоль H
2
O, аммиака в воде, покидаю-
вых долях). Для этого мольные и массовые расходы аммиака относим к
соответствующим расходам ингредиента, не претерпевающего количест-
венных изменений в процессе. Таким ингредиентом газовой фазы является
чистый воздух, а жидкой - чистая вода.
          Yн = Wн M в /(G в M NH 3 ) = 0,0206 ⋅ 29 / (5,396 ⋅ 17 ) = 0,0065
                        кмоль NH3/кмоль воздуха.
        Y н = Wн / Gв = 0,0206 / 5,396 = 0,0038 кг/NH3/кг воздуха.
         Yк = Wк M в /(G в M NH 3 ) = 0,00017 ⋅ 29 / (5,396 ⋅ 17 ) = 0,53 ⋅ 10 −4
                          кмоль NH3/кмоль воздуха.
      Y к = Wк / Gв = 0,00017 / 5,396 = 0,31 ⋅ 10 −4 кг NH3/кг воздуха.
     Линия равновесия аммиачного раствора в общем случае не аппрокси-
мируется прямой, что предположительно связано с изменением раствори-
мости вследствие выделения тепла в зонах межфазового перехода и их пе-
регрева. Поэтому действительная скорость процесса не совпадает с вычис-
ленной скоростью физической абсорбции для условия равновесия при
средней температуре процесса.
     В области низких концентраций можно пренебречь выделениями теп-
ла и считать процесс изотермическим, а уравнение зависимости равновес-
ных концентраций аммиака в жидкой и газовой фазах представить в виде:
                                         Y* = m X ,
где Y* - равновесное с концентрацией X, кмоль NH3/кмоль H2O, содержа-
ние аммиака в газовой фазе, кмоль NH3/кмоль воздуха; m- коэффициент
распределения.
     При концентрациях аммиака в воде до 3 кмоль/м3 констант фазового
равновесия можно определить по эмпирической зависимости:
                                 lgψ = 9,705 - (1922/T ) ,                        (5.174)
                              3
где ψ представлено в Па•м H2O/кмоль NH3. Вычисленные по этой зависи-
мости значения коэффициента Генри Е, МПа•кмоль H2O/кмоль NH3, при-
ведены в приложениях (табл. приложения). При 25°С, давлении p = 0,101
МПа значение коэффициента Генри составляет 0,1 МПа•кмоль H2O/кмоль
NH3.
     Вычислим коэффициент распределения, выраженный в мольных до-
лях:
              m = E/P = 0,1/0,101 = 0,987 кмоль H2O/кмоль NH3,
     По уравнению Y * = 0,987 X построим линию равновесия (прямая
ОАn, рис. 25, а) и найдем максимально возможную (конечную) равновес-
ную концентрацию X *к , кмоль NH3/кмоль H2O, аммиака в воде, покидаю-



                                           55

Страницы