Коэффициент массопередачи Ку находим из уравнения аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений:
где m — коэффициент распределения, находится из уравнения равновесной линии (см. рис. 3); кг М/кг Г.
Выразим вх и ву в выбранной для расчёта размерности:
ву = 0,514су = 0,514· 1,205 =0,619(кг/м2· с) вх =2,55· 10−5 сх =2,55· 10−5·1000 = 2,55· 10−2 (кг/м2· с) Таким образом,.
Определение поверхности массопередачи высоты абсорбера
Поверхность массопередачи может быть найдена из основного уравнения массопередачи:
где Кх и Ку — коэффициенты массопередачи соответственно по жидкой и газовой фазам; кг/(м2· с), М — производительность абсорбера по поглощаемому компоненту, которая находится из уравнения:
М = G (Ун-Ук); М = 1,94· (0,2 — 0,004) = 0,38 (кг/с).
F= 0,38/0,0148· 0,022= 1167(м2).
Высоту насадки, требуемую для создания этой поверхности, рассчитаем по формуле:
Подставив, получим: Н = 1167/0,785· 200·1,62 · 0,48 =6 (м) Принимая высоту яруса насадки 3 м, а расстояние между ярусами 0,3 м, определим высоту насадочной части абсорбера:
Нн = Н+ 0,3(Н/3 — 1) = 6+0,3(6/3- 1) = 6,3 (м) Расстояние между днищем абсорбера и насадкой определяется необходимостью равномерного распределения газа по поперечному сечению колонны. Примем это расстояние равным 1 — 1,5d.
Расстояние от верха насадки до крышки абсорбера зависит от размеров распределительного устройства для орошения насадки и от высоты сепарационного пространства, в котором часто устанавливают каплеотбойные устройства для предотвращения брызгоуноса из колонны. Примем это расстояние равным 2,4 м. Тогда общая высота одного абсорбера:
На = Нн+1d+2,4= 6,3+1,6+2,4 = 10,3 м.
Расчёт гидравлического сопротивления абсорбера
Гидравлическое сопротивление ДР находят по формуле:
где ДРс — гидравлическое сопротивление сухой (неорошаемой жидкостью) насадки, Па; Uплотность орошения, м3/(м2· с); bкоэффициент (b = 184).
Гидравлическое сопротивление сухой насадки ДРс определяют по уравнению:
где Uплотность орошения, м3/(м2· с); bкоэффициент (b = 184), — скорость газа в свободном сечении насадки .
Коэффициент сопротивления ДРс определяют по уравнению:
л = 16/1129.50.2 = 3.9.
ДРс = 3.9*6*1.082*1.205/0.015/2 = 1096(Па) Гидравлическое сопротивление орошаемой насадки ДР равно:
ДР = 1096· 10 184· 0,236 = 2979 (Па).
