 |
|
Смеси и диаметра абсорбера
Скорость инверсии фаз находим по рекомендациям /1, с.281/:
0 ,25 0 ,125
3
2 0 ,16
75 , 1 lg ÷
÷ø
ö
ç çè
æ
÷ø
ö
çè
= - æ ÷
÷ø
ö
ç çè
æ
Ж
Г
св Ж
инв Г Ж
G
L
A
gV r
r
r
w sr m
, (5.1)
где инв w - фиктивная скорость газа, м с ;
s - удельная поверхность насадки, м2 м3 ;
g - ускорение свободного падения, м с2 , g = 9,81 м с2 ;
Vсв - свободный объем насадки, м3 м3 ;
Г r - плотность газовой смеси (при н.у.), по рекомендациям /1, с.293/
условно принимаем равной плотности воздуха (при 20oC ): Г 1 ,202 кг м3 r = ;
стр. 10 из 22
10
Ж r - плотность воды (при 20oC .), по рекомендациям /1, с.495/
998 кг м3 Ж r = ;
Ж m - динамический коэффициент вязкости жидкости, мПа × с , по
рекомендациям /1, с.499/ Ж мПа с m = 1 × ;
L - массовый расход жидкости, кг с . Перевод от кмоль с в кг с
осуществляется путем умножения расхода на молекулярную массу. Таким
образом при кмоль
кг
OM18 H2 =
=
0,0811 ×
18 =
1
,4598 кмоль
кг
c
L кмоль кг с ;
G - массовый расход воздуха, кг с . При кмоль
кг
Mвоздуха = 29
= 0,0402 × 29 = 1 ,1658 кмоль
кг
c
G кмоль кг с ;
A - коэффициент насадки, зависит от типа насадки, по
рекомендациям /1, с.281/ для колец A = 0,022 .
Из равенства (5.1) выразим инв w :
0 ,16
3
1 ,75
0 ,25 0 ,125
10
Г Ж
св Ж
G
L
A
инв
gV Ж
Г
sr m
r
w
r
r
÷ ÷
ø
ö
ç ç
è
æ
÷ ÷ø
ö
ç çè
æ
÷ø
ö
çè
- æ
= ,
1 ,19
330 1 ,202 1
10 9,81 0,7 998
0,16
998 3
1 ,202
1 ,1658
1 ,4598
0 ,022 1 ,75
0 ,25 0 ,125
=
× ×
× ×
=
÷ ÷
ø
ö
ç ç
è
æ
÷ø
ö
çè
æ ÷ø
ö
çè
- æ
инв w м с .
Рабочую скорость газа принимаем по рекомендациям /1, с.281/ на 25%
меньше фиктивной скорости:
инв w = 0,75w ,
w = 0,75 ×1 ,19 = 0,8925 м с .
Диаметр абсорбера находим по рекомендациям /3, с.106/:
pw
V
d
= 4 , м.
Здесь V - объемный расход газа, м3 с , по начальным условиям с учетом
перевода в рабочие условия V = 0,966 м3 с .
стр. 11 из 22
11
1 ,174
3,14 0,8925
4 0,966 =
×
×
d = м.
По рекомендациям /3, с.106/ выбираем стандартный диаметр обечайки,
применяемой в химической промышленности:
d = 1 ,2 м .
При этом действительная рабочая скорость газа в колонне будет
равна:
w = 0,8925 × (1 ,174 1 ,2)2 = 0,854 м с
Определение коэффициента диффузии ацетона в воздухе
Коэффициент молекулярной диффузии ацетона в воздухе определяем по
рекомендациям /1, с.277/:
B
1 3 1 3 2
7 3 2 1 1
( )
4,3 10
p M M
T
D
A B A
Г +
+
×
=
-
u u
, (5.2)
где DГ - коэффициент диффузии, м2 с ;
T - температура, К, T = 293 К ;
p - давление (абсолютное), кгс см2 , p = 1 кгс см2 ;
MA - мольная масса ацетона, кг кмоль , = 58 MA кг кмоль ;
MB - мольная масса воздуха, кг кмоль , = 29 MB кг кмоль ;
A u - мольный объем ацетона, см3 моль , по рекомендациям /1, с.277/
= 74 A u см3 моль ;
B u - мольный объем воздуха, см3 моль , по рекомендациям /1, с.277/
= 29,9 B u см3 моль .
Подставив численные значения в формулу (5.2), получим:
6
1 3 1 3 2
7 3 2
9,2 10
29
1
58
1
1(74 29,9 )
4,3 10 293 -
-
+ = ×
+
× ×
= DГ м с 2 .
стр. 12 из 22
12