4.3.Тепловой баланс

Конечная температура воды t_К, °С находится по формуле [2]:

где: tН - начальная температура воды, tН=25 °С;

М- мольный расход диоксида серы кмоль SO2/с; рассчитывается по формуле (9);

Ф - дифференциальная теплота растворения SO₂ в воде; Ф =32000 кДж/кмоль [2];

с - удельная теплоемкость; с = 4,186 кДж/кг· К [2];

- средний расход абсорбента кгН₂О/с, находится по формуле (21);

Средняя температура абсорбента t_ср, °С, находится по формуле [2]:

где: tН - начальная температура воды, tН=25 °С;

t_К - конечная температура воды, °С, находится по формуле (23):

4.4. Определение общего числа единиц переноса.

Данные для построения графика ищем по приложению 1. и заполняем таблицу 2.

Данные для построения графика Таблица 2.

X	Y	Y*	Y-Y*	1/( Y-Y*)
0	0,0075	0	0,0075	133,3
0,0001	0,013	0,0036	0,0094	106,4
0,0005	0,037	0,018	0,019	55
0,001	0,059	0,037	0,022	46
0,0013	0,075	0,048	0,027	37

П о результату таблицы 2. строим график 1/( Y-Y^*)=f(Y), приложение 2., и методом трапеций подсчитываем площадь S, численно равную общему числу единиц переноса n_oy [2]:

₍₂₅₎

где: Y - относительная мольная концентрация абсорбтива кмоль SO₂/кмоль _Г.С.;

Y*-равновесная мольная концентрация SO₂/кмоль _Г.С.;

=n_oy=4,371

4.5. Расчёт скорости газа и диаметра абсорбера

Найдем предельную скорость газа в насадочном абсорбере, каторой является скорость в точке захлебывания ω_З, м/с, она находится по формуле [2]:

где: α-удельная поверхность насадки, м²/м³; α=90 м²/м³ [3];

ρ_Ж- плотность абсорбента при t=25°С, кг/м³; ρ_Ж=997,07 кг/м³ [1];

μ_Ж- вязкость абсорбента при t=25°С, мПа·с; μ_Ж=0,8999 мПа·с [1];

g- ускорение свободного падения, м/с²; g= 9,8 м/с² [1];

- средний расход абсорбента кгН₂О/с, находится по формуле (21)

- средний расход газа кг/с, вычисляется по формуле (22);

А, В - постоянные, применяемые в случае насадки внавал в виде колец; А=0,022; В=1,75 [3];

ε- свободный объем насадки, м³/м³; ε=0,785 м³/м³ [3];

ρ_Г - средняя плотность газа, кг/м³, вычесляется по формуле (27);

ωз=1,0798 м/с

Определим среднюю плотность газа ρ_Г, кг/м³, по формуле [2]:

где: ρ_Г.Н. - плотность поступающего в абсорбер газа, кг/м³ рассчитывается по формуле (15);

ρ_Г.К. - плотность газа покидающего абсорбер кг/м³ рассчитывается по формуле (18);

Вычислим рабочую скорость газа ω, м/с по формуле [2]:

ω=0,9· ωз, (28)

где: ωз - скорость в точке захлебывания, м/с, находится по формуле (26);

ω=0,9· 1,0798=0,972

Диаметр абсорбера D, м, вычисляется по формуле [2]:

где: ε- свободный объем насадки, м³/м³; ε=0,785 м³/м³ [3];

ω-рабочая скорость газа м/с, вычисляется по формуле (28);

V_СР - средний объемный расход газа м³/с, рассчитывается по формуле (30);

Примем диаметр абсорбера D=2 м. в соответствии с нормальным рядом диаметров колонных аппаратов [4];

Средний объемный расход газа V_СР , м³/с, рассчитывается по формуле [2]:

(30)

_где: V_Н - объемный расход газа, поступающий в абсорбер, м³/с находится по формуле (12);

V_К - Объемный расход газа, покидающего абсорбер, м³/с, рассчитывается по формуле (13);

Фиктивная скорость газа в абсорбере ω_ф, м/с (т.е. отнесенная к полному сечению аппарата) вычисляется по формуле [2]:

где: V_СР - средний объемный расход газа м³/с, рассчитывается по формуле (30);

ε- свободный объем насадки, м³/м³; ε=0,785 м³/м³ [3];

D-диаметр аппарата, м; D=2 м. [4];