Адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым слоем адсорбента. Технологическая схема для улавливания паров этилового спирта из воздуха (стр. 4 из 4)
Решение:
1) Определим необходимое сечение слоя адсорбента
м2,где
принимаем 0,28 
м2,где Н = 5,2 м (размер из каталога).
2) Определим необходимое количество адсорбентов
адсорбера.Для того чтобы обеспечить необходимую рабочую поверхность необходимо 3 абсорбера.
3) Определим высоту единицы переноса
предварительно определим числа Рейнольдса, Прандтля и Нуссельта:
- число Рейнольдса
- число Прандтля
где
м2/с (приложение № 7)т.к.
, то число Нуссельта будет рассчитываться по формуле 
=> 
c-1 
м.4) Построим изотерму адсорбции
β = 0,61 (приложение № 20)
; 
;для бензола:
Па.Для этилового спирта:
Па. 
0С 
Расчетные и справочные величины сведем в таблицу 2.
Таблица 2 - Справочные и расчетные значения координат точек изотерм адсорбции бензола и этилового спирта активным углем АР-А
| Точка | Бензол | Этиловый спирт | ||
 |  |  |  | |
| 1 | 0.000854 | 109.0 | 0.921 | 178.6 |
| 2 | 0.00256 | 134.2 | 1.80 | 220 |
| 3 | 0.00512 | 139.8 | 2.75 | 229.18 |
| 4 | 0.00939 | 143.0 | 3.97 | 234.42 |
| 5 | 0.01706 | 147.3 | 5.72 | 241.47 |
| 6 | 0.02561 | 151.2 | 7.34 | 247.86 |
Полученная изотерма изображена на рисунке 2.
5) Строим рабочую линию
Определим координаты точек: точка А(Хн, Yк), точка В(Хк, Yн).
Согласно заданию Yн = 0,008 кг/м3 , Хн = 0 кг/м3, Yк = 0,0004 кг/м3 .
Значение Хк определяют из уравнения материального баланса процесса
,где при Yн = 0,008 ; Х*=249.
Для определения Vадиспользуем выражение
м3/с.Тогда
кг/м3.Точка А(0;0,0004), точка В(191,6;0,008).
Полученная рабочая линия изображена на рисунке 2.
6) Определим число единиц перенос Nу методом графического интегрирования.
Задаем ряд значений Y в интервале [Yн - Yк], определяем Y*. Полученные данные сводим в таблицу 3.
Таблица 3 - Значения параметров для графического интегрирования
 |  |  |  |
| 0,008 | 0,001 | 0,007 | 142,8 |
| 0,006 | 0,0007 | 0,0053 | 188,6 |
| 0,004 | 0,00045 | 0,0035 | 281,6 |
| 0,002 | 0,0002 | 0,0018 | 555,5 |
| 0,001 | 0,00005 | 0,00095 | 1052,6 |
| 0,0004 | 0 | 0,0004 | 2500 |
Указанная графическая зависимость представлена на рисунке 3.
Определяем площадь под кривой, ограниченной ординатами Yн = 0,008 кг/м3 и Yк = 0,0004 кг/м3.
Число единиц переноса определяют из выражения
где
- масштаб по оси ; 
- масштаб по оси . 
.7). Определим высоту адсорбционного слоя из выражения
м.Из конструкционных соображений принимаем Н=0,1 м.
8). Определим объем слоя адсорбента по формуле
м3.9). Определим продолжительность адсорбции
так как рабочая линия расположена в двух областях изотермы адсорбции, то:
- для первой области
откуда
днейздесь b = 1,19 (приложение №21), так как
- для второй области
10) Определим сопротивление слоя адсорбента
,где
кг/м3∙с , 
Анализ задания и литературных данных произведенных в ходе курсового проекта позволил определить технологическую схему проведения процесса для достижения поставленных целей. Эта схема была оформлена на первом листе курсового расчета и представлена в приложении на формате А1 (технологическая схема выполнена в программе КОМПАС – 3DLT 5.11).
В ходе курсового проекта были произведены технологические расчеты по современным методикам, позволяющие выбрать тип адсорбера и гидродинамические сопротивления аппарата.
По результатам расчета был выполнен чертеж кольцевого адсорбера полностью соответствующего результатам расчетов. Адсорбер выполнен по современным каталогам и соответствует действующим стандартам.
Заключение
В данной курсовом проекте был рассмотрен процесс адсорбции. Это широко используемый процесс для разделения и концентрирования веществ. Адсорбция это универсальный метод, позволяющий практически полностью извлечь примеси из жидкой фазы.
В данном курсовом проекте также были:
· произведены выбор и разработка технологической схемы процесса улавливания этилового спирта;
· выполнен чертеж технологической схемы расположения адсорберов;
· представлен технологический расчет вертикального кольцевого адсорбера периодического действия, действие которого основано на процессе адсорбции с использованием адсорбента активного угля АР-А;
· а так же выполнен чертеж общего вида аппарата.
Список библиографических источников
1. В.Н. Стабников, И.М. Ройтер, Т.Б. Процюк. Этиловый спирт – М.; Изд-во Пищевая промышленность, - 1976 г.
2. Н.Л. Глинка Общая химия: Учебное пособие для вузов. – 22-е изд., исправленное/Под ред. Рабиновича В.А. – Л.: Химия,1982 г.
3. Под ред. Ю.А. Золотова, Е.Н. Дорохова и др. Основы аналитической химии.- М.; Химия, книга 2, -2000 г.
4. А.С. Тимонин Инженерно-экологический справочник. Т 1. – Калуга: Изд-во Н. Бочкаревой, 2003 г.