Разработка адсорбционной установки для отчистки газовой смеси от паров этилового спирта

курсовая работа

3.1 Материальный баланс

Начальные относительные массовые составы газовой и жидкой фаз определяется по формулам [2, с. 206]:

Концентрация паров этилового спирта в газовой смеси на выходе из абсорбера определяется по формуле [2, с. 207]:

(3.1)

Конечную рабочую концентрацию паров этилового спирта в жидкости на выходе из абсорбера определяют по формуле [2, с. 207]:

,(3.2)

где х* - равновесная концентрация поглощаемого компонента, которая определяется расчетным путем или находится по справочным данным.

Для определения равновесной концентрации этилового спирта и построения линии равновесия выполняем расчет в такой последовательности: задаваясь рядом значений конечных концентраций этилового спирта в жидкости, вытекающей из абсорбера, рассчитываем температуру жидкости t2 и соответствующие им коэффициенты Генри по эмпирической формуле [6, с. 326]. Далее пересчитываем относительные массовые концентрации в мольные доли х и по формуле 2.3 находим значение равновесного парциального давления компонента газовой фазы р* и определяем равновесное содержание поглощаемого компонента в газовой фазе по формуле 2.4:

,(3.3)

где Е - коэффициент Генри.

.(3.4)

Где Р - общее давление газовой смеси, мм.рт.ст.; р* - равновесное парциальное давление поглощаемого газа, мм.рт.ст., [5, с. 591]

,(3.5)

где Ф - дифференциальная теплота растворения газа в поглотителе, Дж/кг; с - удельная теплоемкость жидкости, Дж/(кг·К); t1 и t2 - температура жидкости на входе в абсорбер и на выходе из него.

Результаты расчета сведены в таблицу № 1 приложения А.

При парциальном давлении паров этилового спирта в поступающем газе рн = 1,013·105·0,12=0,122·105 Па равновесная концентрация этилового спирта в жидкости, вытекающей из абсорбера составит (см. таблицу №1 приложения А):

Конечная концентрация паров этилового спирта в жидкости при степени насыщения составит:

Газовая смесь, поступающая на установку абсорбции, охлаждается в холодильнике до температуры плюс 20оС. В этом случае объем газовой смеси равен:

(3.6)

Количество этилового спирта, поступающего в колонну:

,(3.7)

где - плотность насыщенных паров этилового спирта при 20 оС [6].

Количество воздуха, поступающего в колонну:

(3.8)

Мольная масса газовой смеси:

Плотность газовой смеси, поступающей в абсорбер:

(3.9)

Количество поглощенного этилового спирта:

Расход воды в абсорбер:

(3.10)

адсорбер устройство газ

Делись добром ;)