Министерствообразования Российской Федерации
КазанскийГосударственный Технологический Университет им.Кирова
Абсорбер
Пояснительнаязаписка
ккурсовому проекту
Выполнил: Руководитель:_______________________________
Проект защищен с оценкой:__________
Казань 2010
КАФЕДРА ПРОЦЕССОВ ИАППАРАТОВ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ
4. Тема проекта иисходные данные:
Рассчитать испроектировать насадочный адсорбер для уменьшения концентрации абсорбтива с yн=0,80[моль.%] до yк=0,01[моль.%] в инертном газе,объемный расход которого при нормальных условиях V=3,0[м3/с] с помощьюабсорбента при t=20[0C] и давлении P=1[атм].; xн=0.
Абсорбтив – этанол;абсорбент – вода; инертный газ – азот; тип насадки – кольца Рашига,керамические, упорядоченные />.
Коэффициент распределенияm=1,08. (Коэффициент Генри E=______мм.рт.ст.)
Перечень обязательногографического материала проекта:
1) Сборочный чертеж колонны – 1 листформата А1;
2) Сборочная единица – 1 лист формата А2или А3.
Основная литература:
1. «Выполнение и оформление курсовогопроекта по процессам и аппаратам химической технологии»: Методические указания.Каз.гос. технол. Ун-т; Маминов О.В. и др. Казань, 2002, 40с.
2. «Основные процессы и аппаратыхимической технологии. Пособие по курсовому проектированию» под. редакциейДытнерского Ю.И. – М., Химия 1983, 272с.
Руководитель проекта,доцент ________________________________
www.nbs47@yandex.ru
Содержание
Введение
1. Расчет насадочного абсорбера
1.1 Расчет массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя
1.2 Расчет движущей силы массопередачи
1.3 Коэффициента массопередачи
1.4 Расчет скорости газа и диаметр абсорбера
1.5 Расчет плотности орошения и активной поверхности насадки
1.6 Расчет коэффициентов массоотдачи
1.7 Расчет поверхности массопередачи и высоты абсорбера
1.8 Расчет гидравлического сопротивления абсорбера
1.9 Механический расчет основных узлов и деталей абсорбера
Заключение
Список используемой литературы
Приложение 1
Приложение 2
Приложение 3
Введение
Абсорбцией называютпроцесс поглощения газов и паров из газовых или паро-газовых смесей жидкимипоглотителями (абсорбентами). В промышленности процессы абсорбции применяютсяглавным образом для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или дляочистки этих смесей от вредных примесей.
В абсорбционных процессахучаствуют две фазы – жидкая и газовая и происходит переход вещества из газовойфазы в жидкую. Жидкая фаза состоит из поглотителя и абсорбированногокомпонента. Во многих случаях поглотитель представляет собой раствор активногокомпонента, вступающего в химическую реакцию с абсорбируемым компонентом; приэтом вещество, в котором растворен активный компонент, называют растворителем.Инертный газ и поглотитель являются носителями компонента соответственно вгазовой и жидкой фазах.
Аппараты, в которыхосуществляются абсорбционные процессы, называют абсорберами. Как и другиепроцессы массопередачи, абсорбция протекает на поверхности раздела фаз. Поэтомуабсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью игазом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условноразделить на следующие группы:
1) поверхностные ипленочные;
2) насадочные;
3) барботажные(тарельчатые);
4) распыливающие.
Насадочные абсорберы представляют собой колонны,загруженные насадкой из тел различной формы (кольца, кусковой материал,деревянные решетки). Соприкосновение газа с жидкостью происходит в основном насмоченной поверхности насадки, по которой стекает орошающая жидкость.Поверхность насадки в единице объема аппарата может быть довольно большой ипоэтому в сравнительно небольших объемах можно создать значительные поверхностимассопередачи.
Насадочный абсорберсостоит из колонны, в которой помещены поддерживающие решетки, на которыеуложены слои насадки. Орошающая жидкость подается на насадку при помощираспределительного устройства. Иногда насадку укладывают несколькими слоями,устанавливая под каждым слоем отдельные поддерживающие решетки. Движение газа ижидкости в насадочных абсорберах обычно осуществляется противотоком. Недостатокнасадочных абсорберов — трудность отвода тепла в процессе абсорбции. Обычноприменяют циркуляционный отвод тепла, используя выносные холодильники.
/>
Рисунок 1. Насадочныйабсорбер
Насадки, применяемые длязаполнения насадочных абсорберов, должны обладать большой удельной поверхностью(поверхностью на единицу объема) и большим свободным объемом. Кроме тогонасадка должна оказывать малое сопротивление газовому потоку, хорошораспределять жидкость и обладать коррозионной стойкостью в соответствующихсредах. Для уменьшения давления на поддерживающее устройство и стенки насадкадолжна иметь малый объемный вес.
/>
Рисунок 2. Типы насадок:
а — кольца Рашига; б — кольца сперегородками; в — спиральные кольца; г— шары; д—пропеллерная насадка; е— седлообразная насадка; ж— хордоваянасадка.
Применяемые в абсорберахнасадки можно подразделить на два типа: регулярные (правильно уложенные) ибеспорядочные (засыпаемые внавал) насадки. К регулярным относятся хордовая,кольцевая (при правильной укладке) и блочная насадки. К беспорядочным относятсякольцевая (при загрузке внавал), седлообразная и кусковая насадки.
Подробнее остановимся накольцевых насадках.
Кольцевая насадка — насадочные тела, представляющиесобой цилиндрические тонкостенные кольца, наружный диаметр которых обычно равенвысоте кольца. Насадочные кольца изготавливают чаще всего из керамики илифарфора. Применяют также тонкостенные металлические кольца из стали или другихметаллов.
Кольца Рашигапредставляют собой простые кольца без дополнительных устройств. Эти кольцанаиболее дешевы и просты в изготовлении; они хорошо зарекомендовали себя напрактике и являются самым употребительным видом насадок.
Для увеличенияповерхности применяются кольца с перегородкой (кольца Лессинга), кольца скрестообразной перегородкой и спиральные кольца, имеющие внутри одну, две илитри спирали. При регулярной укладке кольца с крестообразной перегородкой испиральные применяют размером 75мм и более.
В ФРГ предложены кольца спрободенными стенками (Палля). Эти кольца предназначены в основном для засыпкивнавал и обладают меньшим гидравлическим сопротивлением и несколько большейэффективностью по сравнению с кольцами Рашига. Но указанные преимущества нельзясчитать весьма существенными, если учесть большую стоимость и сложностьизготовления колец Палля. Изготавливают эти кольца из стали и пластическихмасс.
1. Расчет насадочногоабсорбера
Геометрические размерыколонного массообменного аппарата определяются в основном поверхностьюмассопередачи, необходимой для проведения данного процесса, и скоростями фаз.
Поверхность массопередачиможет быть найдена из основного уравнения массопередачи:
/>, (1)
где />, /> — коэффициентымассопередачи соответственно по жидкой и газовой фазам, кг/(м2·с);
М– количество вещества, переходящее из газовой смеси вжидкую фазу в единицу времени, или нагрузка аппарата, кг/с;
/> - средняя движущая сила процессаабсорбции по жидкой и газовой фазам соответственно, кг/кг.
1.1 Расчет массыпоглощаемого вещества и расхода поглотителя
Обозначим: A — абсорбтив, В – инертный газ, С – абсорбент.
Массу абсорбтива A (этанола) переходящего из газовойсмеси в абсорбент можно найти из уравнения материального баланса:
/>, (2)
где L, G- расходы соответственно чистого абсорбента (воды) иинертной части газа (азота), [кг/с];
/> — начальная и конечнаяотносительные массовые концентрации абсорбтива (этанола) в абсорбенте (воде),кг этанола/кг воды ;
/> — начальная и конечнаяотносительные массовые концентрации абсорбтива (этанола) в инертной части газа(воздухе), кг этанола /кг воздуха.
Переведем мольныеконцентрации /> в относительные массовыеконцентрации /> по формуле:
/>. (3)
y — мольные доли, [%]; /> мольные массыабсорбтива (этанола) и инертного газа (азота).
/>
/>
/>
/>
Исходная концентрацияэтанола в воде />.
Конечная концентрацияэтанола в поглотителе /> обусловливает его расход(который, в свою очередь, влияет на размеры, как абсорбера, так и десорбера), атакже часть энергетических затрат, связанных с перекачиванием жидкости и еерегенерацией. Поэтому /> выбирают, исходя из оптимальногорасхода поглотителя. Конечную концентрацию /> определяют из уравненияматериального баланса, используя данные по равновесию.
Уравнение равновеснойлинии в относительных массовых концентрациях:
/> (4)
где m/ — коэффициент распределения:
/> (5)
m=1,08 - для смесиэтанол-вода.
/>
/>
Рисунок 3. Зависимостьмежду содержанием этанола в азоте и в воде:
1 — равновесная линия; 2– рабочая линия.
Уравнение равновеснойлинии 1 (рисунок 1) />.
/> (6)
Отсюда
/>
Отсюда уравнение рабочейлинии 2 (рисунок 1) /> имеет вид:
/>
Расход инертной частигаза:
/>, где (7)
/> - плотность инертного газа (азота)при условиях в абсорбере;
/> - объемный расход инертного газа(азота) при условиях (t=20[0С];
Р=760[мм.рт.ст]=0,1[МПа]) в абсорбере.
Приведем объемный расход азотак условиям в абсорбере:
/>, (8)
где V0 — объемный расход инертной части газа (азота) принормальных условиях (0[0С]; 760[мм.рт.ст]=0,1[МПа]), V0=3[м3/с] (по заданию) T0=273[К] t=20[0C].
Пересчитаем плотностьинертного газа (азота) на условия в абсорбере:
/>, (9)
где /> — плотность азота принормальных условиях (0[0С]; 760[мм.рт.ст] =0,1[МПа])
t — температура в абсорбере ,[0С];
P0 — нормальное давление (760[мм.рт.ст.]=0,1[МПа]);
P — давление в абсорбере, [МПа].
ρ0z=1,25046[кг/м3] — плотность азота принормальных условиях.
T0=273[К]; t=20[0C]; P0=0,1[МПа]; P=0,1[МПа].
/>
/>
Определим массовый расходвоздуха по формуле (7):
/>
Производительностьабсорбера по поглощаемому компоненту в соответствии с уравнением (2):
/>
Отсюда из уравнения (2)определим расход поглотителя:
/>
Тогда соотношениерасходов фаз, или удельный расход поглотителя, составит:
/>
1.2 Расчет движущейсилы массопередачи
Движущая сила всоответствии с уравнением (1) может быть выражена в единицах концентраций какжидкой, так и газовой фаз. Для случая линейной равновесной зависимости междусоставами фаз, принимая модель идеального вытеснения в потоках обеих фаз,определим движущую силу в единицах концентрации газовой фазы:
/>, (10)
где /> и /> - большая и меньшаядвижущие силы на входе потоков в абсорбер и на выходе из него, кг/кг (рисунок 1и 2).
/>; />,
где /> и /> - концентрации этанолав газе, равновесные с концентрациями в жидкой фазе (поглотителе) соответственнона входе в абсорбер и на выходе из него (рисунок 2).
/>
/>
Средняя движущая силапроцесса абсорбции:
/>
1.3 Коэффициентамассопередачи
Коэффициент массопередачиKy находят по уравнению аддитивностифазовых диффузионных сопротивлений:
/>, (11)
где /> - коэффициентымассоотдачи соответственно в жидкой и газовой фазах, кг/(м2с); m – коэффициент распределения, кг/кг.
Для расчета коэффициентовмассоотдачи необходимо выбрать тип насадки и рассчитать скорости потоков вабсорбере. При выборе типа насадки для проведения массообменных процессовруководствуются следующими соображениями:
во-первых, конкретнымиусловиями проведения процесса – нагрузками по пару и жидкости, различиями вфизических свойствах систем, наличием в потоках жидкости и газа механическихпримесей, поверхностью контакта фаз в единице объема аппарата и т.д.;
во-вторых, особыми требованиямик технологическому процессу – необходимостью обеспечить небольшой перепаддавления в колоне, широкий интервал изменения устойчивости работы, малое времяпребывания жидкости в аппарате и т.д.;
в-третьих, особымитребованиями к аппаратурному оформлению – создание единичного или серийновыпускаемого аппарата малой или большой единичной мощности, обеспечениевозможности работы в условиях сильно коррозионной среды, создание условийповышенной надежности и т.д.
В нашем случае насадкаопределена условиями задания:
Тип насадки: КольцаРашига, керамические, упорядоченные.
1.4 Расчет скоростигаза и диаметр абсорбера
Скорость газа в точкеинверсии фаз ωп м/сек, соответствующая возникновению режимаэмульгирования (считая на полное сечение колоны), определяется из уравнения(Павлов. с.380):
/>, (12)
где σ – удельная поверхность насадки, м2/м3;
g – ускорение свободного падения,м/сек2;
VСВ – свободный объем насадки, м3/м3;
ρг ρж– плотность газа и жидкости, кг/м3;
μж –вязкость жидкости, спз;
A=-0,022 (для процесса абсорбции);
L и G – расход жидкости и газа, кг/ч.
Рабочая скорость газа(или пара) в обычных насадочных колонах (Павлов. с.380): ω=(0,6..0,85)ωп
В рассматриваемом проектеиспользуются в качестве насадки керамические кольца Рашига упорядоченные, возьмемнасадки размером 80X80X8, насадка из таких колец имеетследующие характеристики (см. таблица 1):
Таблица 1 Регулярныенасадки «керамические кольца Рашига»Насадки σ
Vсв
dэ ρ
число шт. в 1м3 50X50X5 110 0,735 0,027 650 8500 80X80X8 80 0,72 0,036 670 2200 100X100X10 60 0,72 0,048 670 1050
[м2/м3]
[м3/м3] [м]
[кг/м3]
/> (определили по формуле 9)
/> (3,c. 578)
/> (3,c. 555)
/>
ωп=2,6598[м/с]
Рабочая скорость газа внасадочном абсорбере:
/>
Диаметр абсорбера находимпо уравнению объемного расхода
/>, (13)
где V — объемный расход газа при условиях в абсорбере, м3/с;
/> (определили по формуле 8)
/>
Принимаем стандартныйдиаметр абсорбера 1,4м.
1.5 Расчет плотностиорошения и активной поверхности насадки
Плотность орошения(скорость жидкости) рассчитывают по формуле:
/> (14)
где /> — площадь поперечногосечения абсорбера, м2;
L — массовый расход поглотителя(воды), кг/с;
ρж — плотность жидкости, кг/м3.
/>
При недостаточнойплотности орошения и неправильной организации подачи жидкости поверхностьнасадки может быть смочена не полностью. Но даже часть смоченной поверхностипрактически не участвует в процессе массопередачи ввиду наличия застойных зонжидкости или неравномерного распределения газа по сечению колоны.
Существует некотораяминимальная эффективная плотность орошения Umin выше которой всю поверхность насадкиможно считать смоченной. Для насадочных абсорберов минимальную эффективнуюплотность орошения Uminнаходят по соотношению:
/>, (15)
где qэф – эффективная линейная плотностьорошения, м2/с.
qэф =0,022·10-3[м2/с]
/>
Доля активной поверхностинасадки ψа может быть найдена по формуле:
/>, (16)
где p и q – коэффициенты, зависящие от типа насадки.
1.6 Расчеткоэффициентов массоотдачи
Для регулярных насадоккоэффициент массоотдачи в газовой фазе /> находят из уравнения:
/>, (17)
где /> - диффузионный критерийНуссельта для газовой фазы
/>;
/> - критерий Рейнольдса для газовойфазы в насадке;
/> - диффузионный критерий Прандтлядля газовой фазы;
dЭ — эквивалентный диаметр насадки, м;
l – высота элемента насадки, м.
Тогда, учитывая, что />, находимβy:
/>, (18)
где /> - коэффициент диффузииэтанола в газовой фазе (азота), м2/сек.
Определим критерийРейнольдса:
/>, (19)
где ω — рабочаяскорость газа в абсорбере, м/с;
dЭ — эквивалентный диаметр насадки, м;
/> - плотность газа, кг/м3;
Vсв — доля свободного объема, м3/м3;
/> - вязкость газа, Па.с.
/>; />; />; />
/> (при00С, 3 стр. 552).
Приведем /> к условиям в абсорбере:
/>
/>
Критерий Прандтляопределим по формуле:
/>, (20)
где /> - вязкость газа, Па.с;
/> - плотность газа, кг/м3;
/> - коэффициент диффузии этанола вгазовой фазе, м2/с.
Коэффициент диффузииэтанола в газе можно рассчитать по уравнению:
/>, (21)
где vЭТ и vГ – мольные объемы этанола и азота, см3/моль;
МЭТ и МГ– мольные массы соответственно этанола и азота;
P – давление (абсолютное), атм.
vЭТ и vГ находим следующим образом.
O=7,4[см3/атом]; C=14,8[см3/атом]; H=3,7[см3/атом]; N=15,6[см3/атом].
vЭТ=7,4+14,8·2+3,7·6=59,2[см3/моль] vГ=15,6 2=31,2[см3/моль];
МЭТ и МГнаходим следующим образом.
O=16; C=12; H=1; N=14.
МЭТ=16+12·2+1·6=46 МГ=14·2=28
/>
Определим критерийПрандтля по формуле (20):
/>
Определим коэффициентмассоотдачи в газовой фазе по формуле (18):
/>
Выразим βy в выбранной для расчета размерности:
/>
Коэффициент массоотдачи вжидкой фазе βxнаходят из обобщенного уравнения, пригодного как для регулярных, так и длянеупорядоченных насадок:
/>, (22)
где /> - критерий Рейнольдсадля стекающей по насадке пленки жидкости;
/> - диффузионный критерий Прандтлядля жидкой фазы;
/> — диффузионный критерий Нуссельтадля жидкой фазы.
Отсюда βx (в м/с) равен:
/>, (23)
/> - приведенная толщина стекающейпленки жидкости, м.
Определим критерийРейнольдса:
/>, (24)
где /> — плотность орошения,м/с;
/> - плотность жидкости, кг/м3;
σ — удельная поверхность насадки, м2/м3;
/> - вязкость жидкости, Па.с.
Плотность орошенияопределили по формуле (14):
/>
/> (3,c. 578)
/> (3,c. 578)
/>таблица 1.
/>
Приведенную толщинустекающей пленки жидкости определим по формуле:
/>, (25)
где /> - плотность жидкости,кг/м3;
/> - вязкость жидкости, Па.с;
/> - ускорение свободного падения,м/с2.
/>
Критерий Прандтляопределим по формуле:
/>, (26)
где /> - плотность жидкости,кг/м3;
/> - вязкость жидкости, Па.с;
/> - коэффициент диффузии этанола вжидкой фазе (воде), м2/сек.
Коэффициент диффузии /> этанола в водеопределим по формуле:
/>, (27)
где /> - параметр, учитывающийассоциацию молекул растворителя;
M — молекулярная масса растворителя(воды);
T — температура процесса абсорбции, К;
/> - вязкость воды, мПа.с;
/> - молекулярный объем этанола.
/> (3,c. 370)
/>
/>
/> (3,c. 578)
/>
/>
Определим критерийПрандтля по формуле (26):
/>
Определим критериймассоотдачи в жидкой фазе по формуле (23):
/>
Выразим /> в выбранной для расчетаразмерности:
/>
Найдем коэффициентмассопередачи по газовой фазе по формуле (11):
/>
1.7 Расчет поверхностимассопередачи и высоты абсорбера
Поверхность массопередачив абсорбере определяется по формуле:
/>, (28)
где M — производительность абсорбера по поглощаемому компоненту,кг/с;
Ky — коэффициент массопередачи погазовой фазе, кг/м2.с;
/> - средняя движущая сила процессаабсорбции, кг /кг.
/> /> />
/>
Высоту насадки, требуемуюдля создания этой поверхности массопередачи, рассчитаем по формуле :
/>, (29)
где /> — поверхностьмассопередачи, м2;
σ — удельная поверхность насадки, м2/м3;
/> - диаметр абсорбера, м;
/> - доля активной поверхности.
/> /> />
При U
/>
Поставив численныезначения, получим:
/>
Плотность насадкисоставляет 670кг/м3, для сокращения действия массы насадок нарешетки в скруббере используем два последовательно соединенных скруббера исоответственно высоту насадки для каждого скруббера принимаем 5м, следовательнообщая высота насадки составит 10м.
1.8 Расчетгидравлического сопротивления абсорбера
Величина гидравлическогосопротивления колонных аппаратов (ректификационных, абсорбционных,экстракционных) влияет на технологический режим работы аппарата.
При расчете колоннопределяют гидравлическое сопротивление аппарата, для того чтобы выбратьоптимальные скорости фазовых потоков, обеспечивающих эффективный массообмен. Погидравлическому сопротивлению колонны подбирают вентилятор, компрессор илинасос для подачи газов и жидкостей, обеспечивающих скорость движения фаз.
Величину /> находят по формуле (1, c. 201):
/>, (30)
где /> — гидравлическоесопротивление сухой (неорошаемой жидкостью) насадки, Па;
/> - плотность орошения, м/с;
/>=144 – коэффициент (1, c. 201).
Гидравлическоесопротивление сухой насадки /> определяют по уравнению (1, c. 201):
/>, (31)
где λ — коэффициентсопротивления насадки;
H — высота насадки, м;
/> - эквивалентный диаметр насадки,м;
/> - плотность газа, кг/м3;
/> - скорость газа в свободномсечении насадки, м/с;
Скорость газа в свободномсечении насадки определим из соотношения (1, c. 201):
/>, (32)
где /> — рабочая скорость газав абсорбере, м/с;
Vсв — доля свободного объема, м3/м3.
/>
/>
/>
λ — коэффициентсопротивления насадки, учитывающий суммарные потери давления на трение иместные сопротивления насадки.
Коэффициент сопротивлениярегулярных насадок находят по уравнению (1, с.18):
/>, (33)
где:
/>, (34)
где dВ и dН – соответственно внутренний инаружный диаметр кольца; dэ –эквивалентный диаметр.
/>
/>
/>
/>
1.9 Механическийрасчет основных узлов и деталей абсорбера
Механический расчетсостоит из проверки на прочность отдельных узлов и деталей и сводится копределению номинальных размеров (толщины стенок обечаек, фланцев, днищ ит.д.), которые должны обеспечить им необходимую долговечность.
Расчет толщины цилиндрическихобечаек с учетом прибавок производится по формуле (6, с. 413):
/>, (35)
где s/ — номинальная толщина стенки, мм;
/> - прибавка для компенсациикоррозии и эрозии, мм;
/> - прибавка для компенсацииминусового допуска, мм;
/> - технологическая прибавка длякомпенсации утонения стенки при технологических операциях, мм.
Так как /> номинальную толщину стенкиопределяем по формуле (6, с. 413):
/> (36)
где /> — расчетное давление,МПа;
/> - внутренний диаметр абсорбера,мм;
/> - допускаемое напряжение, МПа;
/> - коэффициент прочности сварногошва.
Коэффициент прочностисварного шва j=1,0 при контроле шва на длине 100% и j=0,9 при 50% -ном контроле длины шва.
Исполнительную толщинустенки выбирают из стандартного ряда толщин труб или листового проката.Фактическая толщина должна быть больше расчетной величины и обеспечивать такженеобходимую жесткость обечайки.
Минимальная толщинацилиндрических обечаек без прибавки на коррозию и эрозию зависит от ихдиаметра:
Таблица 2
D, мм от 150 до 400 свыше 400 до 1000 свыше 1000 до 2000
s, мм 2 3 4
/>
/>
/>(для стали 09Г2С при 200С)(1, с. 394]
/>(при контроле шва на длине 100%)
/> /> /> />
Номинальная расчетнаятолщина стенки s/ меньше минимальной толщины (таблица2.), поэтому номинальную толщину принимаем равной 4мм, с учетом прибавок накоррозию и эрозию толщину стенки принимаем равной s=8мм.
Допускаемое давление вобечайке определим по формуле (6, с. 415):
/>, (37)
где /> - допускаемоенапряжение, МПа;
/> - толщина цилиндрическийобечайки, мм;
/> - внутренний диаметр абсорбера,мм;
/> - прибавка для компенсациикоррозии и эрозии, мм;
/>(для стали 09Г2С при 200С)(1, с. 394)
/> /> />
/>
Необходимую толщину эллиптическихднищ вычисляют по уравнению (6, с. 453):
/> (38)
где /> — расчетное давление,МПа;
/> - допускаемое напряжение, МПа;
/> - коэффициент прочности сварного шва;
/> – максимальный радиус кривизныднища, мм.
/> - прибавка для компенсациикоррозии и эрозии, мм;
/> - прибавка для компенсацииминусового допуска, мм;
/> - технологическая прибавка длякомпенсации утонения стенки при технологических операциях, мм.
Максимальный радиускривизны днища определяется по формуле:
/>, (39)
где /> - внутренний диаметрабсорбера, мм;
H – высота днища, мм.
/>
/> (6, c. 440)
/>
/>
Толщину эллиптическогоднища принимаем равной 8мм, исходя из условий соответствующих толщине обечайки.
Заключение
В данном курсовом проектебыл рассмотрен и изучен процесс абсорбции с целью уменьшения концентрации паровэтанола с 0,80 (мол.%) до 0,01 (мол.%) в инертном газе (азоте) с помощью воды.Основным аппаратом данного процесса является насадочный абсорбер с упорядоченнымикерамическими кольцами Рашига.
В результате расчетовбыли определены следующие параметры:
1) диаметр абсорбера – 1400мм;
2) высота насадок – 5м.
3) поверхностьмассопередачи – 1170м2
4) производительностьколонны – 138,90кг/ч;
Список используемойлитературы
1. Основные процессыи аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию/Под ред.Ю.И. Дытнерского, 3-е изд., стереотипное. – М: ООО ИД «Альянс», 2007 – 496с.
2. Рамм В.М.Абсорбция газов. – М.: Химия, 1966. – 768 с.
3. Павлов К.Ф.,Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратовхимической технологии. Изд. 7-е, перераб. Изд-во «Химия», 1970, стр.624.
4. Касаткин А.Г.Основные процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1971. – 784 с.
5. Кувшинский А.Г., Соболева А.П.Курсовое проектирование по предмету «Процессы и аппараты химическойпромышленности»: Учеб. Пособие. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Высшая школа,1980. – 223 с.
6. Лащинский А.А.,Толчинский А.Р. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. – Л.:Машиностроение, 1970. –752 с.
7. Машины и аппаратыхимических производств: Примеры и задачи. Учебное пособие/ И.В. Доманский, В.П.Исаков, Г.М. Островский и др. – Под общ. ред. В.Н. Соколова – Л.:Машиностроение, 1982. – 384 с.
8. Плановский А.Н.,Гуревич Д.А. Аппаратура промышленности полупродуктов и красителей.– М.: ГНТИХЛ, 1961. – 504 с.
9. Гороновский И.Т.,Назаренко Ю.П., Некряч Е.Ф. Краткий справочник по химии. – Киев: Наукова думка,1987. – 830 с.
10. Казанская А.С.,Скобло В.А. Расчеты химических равновесий. Сборник примеров и задач. – М.: Высшаяшкола, 1974. – 288 с.
11. Александров И.А.Ректификационные и абсорбционные аппараты: Методы расчета и основыконструирования. – М.: Химия, 1978. – 277 с.
12. Альперт Т.З.Основы проектирования химических установок: Учебное пособие. – М.: Высшая школа,1082. – 304 с.
13. Лебедев Н.Н.Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза: Учеб.пособие. – М.: Химия, 1971. – 840 с.
14. Расчетыхимико-технологических процессов: Учебное пособие/ под общей ред. И.П.Мухленова. – Л.: Химия, 1976. – 304 с.
15. Рейхсфельд В.О.,Шеин В.С., Ермаков В.И. Реакционная аппаратура и машины заводов основногоорганического синтеза и синтетического каучука: Учеб. пособие. – 2-е изд.,перераб. – Л.: Химия, 1985. – 264 с.