Определение коэффициентов абсорбции и поверхности абсорбции

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_HS – 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= 8,89 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

Похожие работы

Преимущества и недостатки способов очистки коксового газа от сероводорода

Скачать

12572

0

2

... свидетельствуют о стремлении подобрать наиболее рациональную композицию реактивов. В УХИНе в последние годы исследовали и подготовили к внедрению в промышленность новые и усовершенствованные способы очистки коксового газа от сероводорода. Однако трудно рассчитывать на повсеместную замену существующих сероочисток принципиально новыми технологиями. Поэтому на заводах, имеющих цехи вакуум- ...

Разработка технологической схемы очистки промышленных газов

Скачать

40322

6

5

... газов согласно выше описанным положениям и с учетом типа выбранного газоочистного оборудования. Рис.1.Принципиальная технологическая схема очистки промышленных газов   4. Описание механизмов очистки газов пылегазоулавливающих установок принятых в схеме В данном разделе будут описаны основные принципы очистки выбранных методов и механизмы очистки газов ...

Разработка предложений по очистке природного газа и переработки кислых газов с получением товарной продукции (серы) (на примере Карачаганакского месторождения)

Скачать

150275

13

23

... от кислых газов (м3/с) Концентрированные кислые газы, полученные при регенерации метанола, общим потоком подаются на установку переработки кислых газов с получением товарной серы. Из практики известно, что в промышленных условиях при очистке природного газа от кислых газов метанолом с последующим выделением кислых газов при регенерации, получают концентрированный кислый газ, содержащий 58% Н2S ...

Очистка газообразных промышленных выбросов

Скачать

49267

0

6

... скоростью даже при незначительном содержа­нии озона в газе. Основная трудность окис­ления и поглощения окислов азота по этому способу состоит в сложности получения больших количеств озона. ОЧИСТКА ГАЗОВ ОТ ДВУОКИСИ СЕРЫ Среди газообразных веществ, загрязняющих атмосферный воз­дух, одно из главных мест занимает сернистый ангидрид (дву­окись серы). В обычных условиях это бесцветный газ с резким ...