Расчет абсобционной установки (стр. 2 из 6)
; 
Определим свойства газовой смеси.
Рассчитаем вязкость газовой фазы
,где Мг - мольная масса газовой фазы,
; 
кг/кмоль.Значения динамической вязкости компонентов μ, Па·с определим по таблице [4] при температуре 21 ºС μсп = 0,0074·10-3 Па·с;
μвозд = 0,0183·10-3 Па·с [1, рис VI].
. 
Коэффициент диффузии ацетона в воздухе при 25 ºС определяется по уравнению: 
, где DГ0 – коэффициент диффузии ацетона в воздухе при
Р = 0,1 МПа и температуре 0 ºС, Т = 273 К, DГ0 = 0,082 ·10-4 м2/с [6];
T – температура газовой смеси в колонне, Т = 273 + 21 =294 К;
м2/с.Критерий Рейнольдса для газовой фазы равен
, 
.Критерий Прандтля:
, 
.Коэффициент массоотдачи в газовой фазе для неупорядоченных насадок определяется по формуле [2]
,где с и m – коэффициенты, для неупорядоченных насадок[2] m = 0,655; С = 0,407
м/с.Выразим
в выбранной для расчёта размерности:
, 
кг/(м2·с).Для определения коэффициента массоотдачи в жидкой фазе рассчитываем следующие величины:
– приведённая толщина стекающей пленки жидкости:
,где вязкость воды при температуре жидкости tж = 21°C
μж = 1,0·10-3 Па·с.
м.–модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке плёнке жидкости:
, 
.–диффузионный критерий Прандтля для жидкости:
,где
- коэффициент диффузии ацетона в воде при 21 ºС, 
м/с [6]. 
.Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находим по уравнению:
, 
м/с.Выразим
в выбранной для расчёта размерности:
, 
кг/м2·с.Находим коэффициент массопередачи для газовой фазы по уравнению:
, 
значение коэффициента m определяется по формуле:
, 
. 
кг/(м2·с).Площадь поверхности массопередачи в абсорбере равна:
, 
м2.Высоту насадки, требуемую для создания этой площади поверхности массопередачи, рассчитываем по формуле:
,где S – площадь поперечного сечения абсорбера, м2.
м.Определим высоту насадки другим способом – с помощью числа единиц переноса и высоты единицы переноса.
Для определения высоты единицы переноса определяем [2, формулы 8.79, 8.81]:
– высоту единицы переноса для газовой фазы:
, 
м.– высоту единицы переноса для жидкой фазы:
, 
м. 
– удельный расход поглотителя: 
, 
кг/кг.Высота единицы переноса:
, 
м.Высота насадки с учетом числа теоретических тарелок, определенных графически из рисунка 1 – n = 7 шт.
, 
м.Выбираем большую из рассчитанных высоту насадки Нн = 8,4 м.
Высота насадочной колонны определяется по уравнению:
,где Hн – высота насадочной части колонны, м;
- высота соответственно сепарационной части колонны (над насадкой), нижней части колонны и между слоями насадок, м.Принимаем расстояние от слоя насадки до крышки абсорбера
h1= 0,5*2,6=1,3 м, расстояние от насадки до днища абсорбера h2 = 1,0*2,6 = 2,6 м.
hяр=
мВысота абсорбера
м. 
2.3 Расчёт гидравлического сопротивления насадкиКритерий Рейнольдса для газа Reг = 4248. Коэффициент сопротивления сухой насадки определяется по формуле
, 
Сопротивление сухой насадки:
ПаГидравлическое сопротивление орошаемой насадки равно:
,где b – коэффициент, для насадки из колец Рашига диаметром 50 мм в укладку, b = 47 [3];
U - плотность орошения насадки, U = 0,0038
. 
Па.Давление развиваемое газодувкой
Ризб. = 1,05*11890=12484,5 Па
3 Расчет тарельчатого абсорбера
3.1 Определение скорости газа и диаметра абсорбера