Очистка промышленных газов от сероводорода (стр. 7 из 7)

Принимаем движущую силу среднюю Р = 1,574 мм рт.ст.

3.6 Определение коэффициентов абсорбции и поверхности абсорбции

Общий коэффициент абсорбции

К =

(26)

К = f (Re_г, Pr_г, D_г,

) (27)

где: К_г, К_ж – коэффициент массопередачи через газовую и жидкую пленки.

К_г = Nu_г

(28)

К_ж = Nu_ж

(29)

где: D_г – коэффициент диффузии газовой фазы;

D_ж – коэффициент диффузии жидкой фазы.

D_г= 0,000016 м²/сек

D_ж= 1,61ּ10^-9 м²/сек

Nu_г = 0,167ּ Re_г^0,74ּ Pr_г^0,33 ּ (

)^0,47 (30)

Nu_ж = 0,21ּRe_ж ּ Pr_ж^0,5 (31)

где: d – диаметр аппарата,м;

H – высота аппарата;

L – высота элемента насадки,м;

L = 0,05 м

Рассчитаем критерий Nu_г

Re_г =

; Re_г = 2320

Pr_г =

,

где С_г = 1370,113

, = 0,0406

Pr_г =

= 0,4408

Nu_г = 0,167ּ(2320)^0,74ּ(0,4408)^0,33ּ

;

Nu_г = 0,167ּ309,357ּ0,7631ּ1,1669 = 46,1195

Рассчитаем критерий Nu_ж

Re_ж =

(32)

V_ж =

= = 0,0057633

где: ρ_ж = 998 кг/м³;

_ж = 0,000801

Re_ж =

= 257,6877

Pr_ж =

, (33)

где D_ж= 1,61ּ10^-9 м²/сек.

Pr_ж =

= 498,512

Nu_ж = 0,21ּ(257,6877)^0,75ּ(498,512)^0,5= 301,562

Расчет общего коэффициента выполняем при коэффициенте равновесия К = 1. Получаем:

К_г = 46,1195

= 0,02056 ;

К_ж = 301,562

= 1,35295ּ10^-5 ;

К =

= = 1,35206ּ10^-5 .

3.7 Определяем поверхность абсорбции

F =

(34)

где: G_H

S – количество извлекаемого сероводорода;

К – общий коэффициент массопередачи;

Р_ср – движущая сила подачи.

F =

= 4695,87676 м².

Определяем объем насадки

V_нас =

(35)

где: f – удельная поверхность насадки

V_нас =

= 53,6671 м³.

Определяем высоту насадки

H =

(36)

S_скр =

= = 4,9 м²

где: d² – диаметр скруббера;

Н =

= 10,952 м

Принимаем высоту секции насадки по 2 м каждая, тогда количество секций составит:

n =

(37)

n =

= 5,5= 6 шт.

Принимаем 2 скруббера по 3 секции в каждом. Высота одного скруббера должна составлять (рис.18.):

H = nh_сек +(n-1)H_осуш + H₁ + H_газ (38)

где: n – количество секции, шт;

h_сек – высота секции, м;

H₁ – монтажная высота, равная 0,5 м;

H_газ – высота газовых патрубков, 1,3 м;

H_суш – высота осушающей насадки, 0,5 м.

Следовательно

Н = 3ּ2+(3-1)0,5+0,5+1,3= 8,8

9 м

Принимаем два скруббера высотой по 9 м каждый и включаем их последовательно по раствору и газу.

Вывод

Выбранный нами вакуум-карбонатный метод для очистки коксового газа от сероводорода разработан в 1938 г. и является усовершенствованным вариантом. В результате использования вакуума на стадии регенерации сероводород получают в концентрированном виде, удобном для переработки и использования. В Советском Союзе вакуум-содовый и вакуум-поташный методы применяют для очистки коксового газа. Технологическая схема процесса представлена на рис.14.

Аппарат для улавливания сероводорода из коксового газа – насадочный скруббер. Основными достоинствами насадочных колонн являются простота устройства и низкое гидравлическое сопротивление.

Поверхность абсорбции 4695,87676 м². Действительное количество поглотителя 80000 дм³/час. Количество секций 6 шт, т.е. принимаем 2 скруббера по 3 секции в каждом.

Список использованной литературы

1. А.Г. Касаткин «Основные процессы и аппараты химической технологии».

2. А.И. Толочко, В.И. Филипов, О.В. Филипьев «Очистка технологических газов в черной металлургии».

3. М.Я. Юдашкин «Пылеулавливание и очистка газов в черной металлургии».

4. Литвиненко М.С. Очистка коксового газа от сероводорода.

5. Глинка Н.Л. Общая химия.

6. Кузнецов В.В., Усть-Качкинцов В.Ф. Физическая и коллоидная химия.

7. Очистка промышленных выбров и утилизация отходов. Сборник научных трудов. Л.,1985

8. Очистка промышленных газов и вопросы воздухораспределения. Сборник статей. Л.,1969