Защита атмосферы от газовых выбросов. Ветошкин А.Г. - 67 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ПГУ | Пенза

Составители: 

Рубрика: 

67
Рис. 27. Определение числа единиц переноса графическим методом.
Коэффициент диффузии аммиака в воздухе при
t = 20°C определим по
формуле:
6.
2/3
5.
5.
.
6.
2/3
0
0
.
109,18
273
20273
1003,1
1003,1
1017.
−−
=
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
+
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
T
T
P
P
DD м
2
/с.
Здесь D
0
= 17
.
10
-6
м
2
/с - коэффициент диффузии аммиака в воздухе
при нормальных условиях (таблица приложения 7); Р
0
= 1,03
.
10
5
Па –
атмосферное давление.
Определяем число Прандтля газовой фазы:
79,0
109,1829,1
10018,0
Pr
6..
3.
==
−
−
.
Тогда
4,035,079,05346035,0615,0
66,0.345,0..
≅==
y
h м.
Для определения высоты единицы переноса для жидкой фазы h
x
вос-
пользуемся уравнением:
5,0.25,0..
PrRe119
жжx
h
δ
= .
Здесь δ - приведенная толщина пленки жидкости в насадке, м:
4.
33,0
.2
23
33,0
.2
2
105,0
81,91000
)10(
−
−
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
=
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
g
ж
ж
ρ
μ
δ
м,
где μ
ж
= 10
-3
Па
.
с, ρ
ж
= 1000 кг/м
3
- динамическая вязкость и плотность
поглотителя, соответственно.
Определяем критерии подобия для жидкой фазы по формулам:
52,2
3600
100010063,9
3600
,
4
Re
.3.
.
.
.
====
жор
ж
ж
ж
ж
q
W
f
W
ρ
μ
кг/(м
2.
с),
жж
ж
ж
D
.
Pr
ρ
μ
= ,
где D
ж
- коэффициент диффузии аммиака в воде при t = 20°С:
,/1000244,0
18
1
17
1
.
)8,147,26(17,41
101
11
.
)(
101
26.
23/13/1.
6.
23/13/1
.
1
.
1
6.
см
MM
vvBA
D
BA
BAж
ж
−
−
−
=+
+
=
=+
+
=
μ
где μ
ж
= 1 спз = 1 мПа
.
с - динамический коэффициент вязкости жидкости;
υ
А
= 15,6 + 3
.
3,7 = 26,7 (для NH
3
), υ
В
= 2
.
3,7 + 7,4 = 14,8 (для воды) - моль-
   Рис. 27. Определение числа единиц переноса графическим методом.

    Коэффициент диффузии аммиака в воздухе при t = 20°C определим по
формуле:
                      3/ 2                                      3/ 2
             P ⎛T ⎞                      . 5
                                   . 1,03 10 ⎛ 273 + 20 ⎞
      D = D 0 .⎜⎜ ⎟⎟ = 17.10 −6
             .
                                         . 5⎜
                                                                       .  −6 2
                                                               ⎟ = 18,9 10 м /с.
             P ⎝ T0 ⎠                1,03 10 ⎝ 273 ⎠
                    .  -6  2
    Здесь D0 = 17 10 м /с - коэффициент диффузии аммиака в воздухе
при нормальных условиях (таблица приложения 7); Р0 = 1,03.105 Па –
атмосферное давление.
    Определяем число Прандтля газовой фазы:
                                  0,018.10 −3
                           Pr =                   = 0,79 .
                                1,29.18,9.10 −6
     Тогда
               h y = 0,615.0,035.5346 0,345.0,79 0,66 = 0,35 ≅ 0,4 м.
    Для определения высоты единицы переноса для жидкой фазы hx вос-
пользуемся уравнением:
                               hx = 119. δ . Re 0ж, 25. Prж0,5 .
    Здесь δ - приведенная толщина пленки жидкости в насадке, м:
                             0 ,33                      0 ,33
                     ⎛ μж2
                            ⎞   ⎡ (10 −3 ) 2 ⎤
                δ = ⎜⎜ 2. ⎟⎟ = ⎢             ⎥   = 0,5.10 −4 м,
                     ⎝ ρж g ⎠
                                      2.
                                ⎣1000 9,81⎦
где μж = 10-3 Па.с, ρж = 1000 кг/м3 - динамическая вязкость и плотность
поглотителя, соответственно.
    Определяем критерии подобия для жидкой фазы по формулам:
                                  .
                 4.Wж          qор ρ ж 9,063.10 3.1000
          Re ж = .      , Wж =         =                  = 2,52 кг/(м2.с),
                  f μж          3600           3600
                                                  μж
                                     Prж =              ,
                                             ρ ж . Dж
где Dж - коэффициент диффузии аммиака в воде при t = 20°С:
                      1.10 −6             1      1
          Dж = . .                     .      +      =
              A1 B1 μ ж (v A + v B )
                           1/ 3 1/ 3 2
                                         M  A   M  B

                      1.10 −6            1    1
          = .            1/ 3   1/ 3 2
                                       .   + = 0,00244.10 −6 м 2 / с,
            1 4,7 1(26,7 + 14,8 ) 17 18
где μж = 1 спз = 1 мПа.с - динамический коэффициент вязкости жидкости;
υА = 15,6 + 3.3,7 = 26,7 (для NH3), υВ = 2.3,7 + 7,4 = 14,8 (для воды) - моль-

                                             67

Страницы