Послідовність виконання роботи
1. Виписати вихідні дані з таблиці 1 згідно з варіантом (за порядковим номером в журналі).
2. Визначити коефіцієнт видобування SO2:
,
де уп – початкова концентрація SO2 в суміші, мас. %;
ук – кінцева концентрація SO2 в суміші, мас. %.
3. Знайти кількість газу, що поглинається (кг/с):
де V – кількість суміші, що переробляється, м3/с;
– початкова
концентрація газу в суміші;
– молекулярна
маса газу;
Vкм=22,4 м3 – об’єм 1 кмоля газу.
4. Визначити надлишок абсорбенту:
,
де m – відсотковий надлишок абсорбенту, %.
5. Знайти витрату абсорбенту (кг/с):
де х=57,7∙10-4 – концентрація абсорбенту.
6. Визначити витрату газу (кг/с):
де Мсум=29,53 кг/моль – середня молекулярна маса газової суміші.
7. Знайти допустиму швидкість газового потоку (м/с):
де ρа=1000 кг/м3 – густина абсорбенту; С=0,03 – коефіцієнт типу тарілки;
ρс – середня густина газової суміші, кг/м3.
8. Визначити діаметр колони (м):
9. Знайти висоту колони (м):
10. Визначити висоту рівня рідини над зливним порогом (м):
де lзл=0,85 м – периметр зливання.
11. Знайти опір газорідинного шару на сітчастій тарілці (Па):
де k=0,5 – коефіцієнт; hп=0,03 м – висота зливного порогу.
12. Визначити число тарілок:
де hт=0,25…0,35 м – відстань між тарілками.
13. Знайти гідравлічний опір колони (кПа):
14. Визначити діаметр газопроводу (м):
де wг=25 м/с – швидкість газу в трубопроводі.
15. Знайти потужність газодувки (кВт):
де ΔРг=24000 Па – тиск газодувки; ηг=0,8 – загальний к.к.д. газодувки.
16. Визначити діаметр водопроводу (м):
де wв=2 м/с – швидкість течії води в трубопроводі.
17. Знайти потужність приводу насоса (кВт):
де ΔРн=145000 Па – тиск насоса; ηн=0,75 – загальний к.к.д. насоса.
Вихідні дані
Таблиця 1
Варіант |
Величина та її розмірність |
||||
V , (м3/с) |
уп, (мас. %) |
ук, (мас. %) |
ρс, (кг/м3) |
m, (%) |
|
1 |
1,05 |
4 |
0,2 |
1,68 |
10 |
2 |
1,1 |
4,5 |
0,3 |
1,69 |
11 |
3 |
1,15 |
5 |
0,4 |
1,7 |
12 |
4 |
1,2 |
5,5 |
0,5 |
1,71 |
13 |
5 |
1,25 |
6 |
0,6 |
1,72 |
14 |
6 |
1,3 |
6,5 |
0,2 |
1,73 |
15 |
7 |
1,35 |
7 |
0,3 |
1,74 |
16 |
8 |
1,4 |
7,5 |
0,4 |
1,75 |
17 |
9 |
1,45 |
8 |
0,5 |
1,76 |
18 |
10 |
1,5 |
4 |
0,6 |
1,77 |
19 |
11 |
1,55 |
4,5 |
0,2 |
1,78 |
20 |
12 |
1,6 |
5 |
0,3 |
1,79 |
21 |
13 |
1,65 |
5,5 |
0,4 |
1,8 |
22 |
14 |
1,7 |
6 |
0,5 |
1,81 |
23 |
15 |
1,75 |
6,5 |
0,6 |
1,82 |
24 |
16 |
1,8 |
7 |
0,2 |
1,83 |
25 |
17 |
1,85 |
7,5 |
0,3 |
1,84 |
26 |
18 |
1,9 |
8 |
0,4 |
1,85 |
27 |
19 |
1,95 |
4 |
0,5 |
1,86 |
28 |
20 |
2 |
4,5 |
0,6 |
1,87 |
29 |
21 |
2,05 |
5 |
0,2 |
1,88 |
30 |
22 |
2,1 |
5,5 |
0,3 |
1,89 |
31 |
23 |
2,05 |
6 |
0,4 |
1,9 |
32 |
24 |
2,15 |
6,5 |
0,5 |
1,91 |
33 |
25 |
2,2 |
7 |
0,6 |
1,92 |
34 |
26 |
2,25 |
7,5 |
0,2 |
1,93 |
35 |
27 |
2,3 |
8 |
0,3 |
1,94 |
36 |
28 |
2,35 |
8,5 |
0,4 |
1,95 |
37 |
29 |
2,4 |
9 |
0,5 |
1,96 |
38 |
30 |
2,45 |
9,5 |
0,6 |
1,97 |
39 |
Контрольні запитання
Що таке абсорбція?
Що таке фізична абсорбція?
Що таке хімічна абсорбція?
Яка область застосування абсорбції?
Класифікація абсорберів за способом утворення поверхні контакту фаз між рідиною і газом?
Практична робота №2
РОЗРАХУНОК ДИСТИЛЯТОРА
Мета роботи: Вивчити процес дистиляції, освоїти практично методику визначення основних параметрів дистилятора у вигляді ректифікаційної колони із ковпачковими тарілками.
Теоретична частина
Перегонка – один з найбільш поширених методів розділення рідких однорідних сумішей, що складається з двох або більшого числа летючих компонентів (дистиляція, ректифікація).
Дистиляція – це процес одноразового часткового випаровування рідкої суміші і конденсації парів, що утворюються. Дистиляція застосовується лише для розділення сумішей, летючості компонентів якої є суттєво відмінними.
Зазвичай її використовують лише для попереднього грубого розділення рідких сумішей, а також для очистки складних сумішей від небажаних домішків, смол.
Ректифікація – процес розділення рідких однорідних систем шляхом багаторазового часткового випаровування рідкої фази з подальшою частковою конденсацією парів, що утворюються. При цьому основною умовою проведення процесу ректифікації є несхожість температур кипіння або летючості компонентів суміші. Процес проводиться зазвичай в колонних апаратах.
Методом дистиляції можна виділити одночасно тільки один інгредієнт. При ректифікації одночасно в одному пристрої колонного типу виділяють кілька інгредієнтів.
Кубовий залишок – рідина, що не випарувалася, збагачена важколеткими компонентами (ВЛК), що залишається в невідігнаній рідині.
Дистилят (ректифікат) – відгінна фракція, отримана конденсацією парів та збагачена легколеткими компонентами (ЛЛК), що відокремлюється після конденсації.
Рис. 1. Схема ректифікаційної колони.
Стікаючи донизу по колоні, рідина взаємодіє з парою, що піднімається нагору, яка утворюється при кипінні рідини в кип'ятильнику. У результаті масообміну з рідиною пара збагачується легколетким компонентом. Конденсат виводиться з ректифікаційної колони у вигляді готового продукту розділення – дистиляту, що охолоджується в теплообміннику.
З кубової частини колони насосом безупинно виводиться кубова рідина – продукт, збагачений важколетким компонентом, що охолоджується в теплообміннику.
Таким чином, у ректифікаційній колоні здійснюється безупинний процес поділу вихідної суміші на дистилят з високим вмістом легколеткого компонента і кубовий залишок, збагачений важколетким компонентом.