Определение скорости газа и диаметра абсорбераНовости химии / Абсорбция углекислого газа водой / Определение скорости газа и диаметра абсорбераСтраница 1
Большое разнообразие тарельчатых контактных устройств затрудняет выбор оптимальной конструкции тарелки. При расчете движущей силы в аппаратах с переточными тарелками (ситчатыми, клапанными, колпачковыми и др.) необходимо учитывать влияние на нее взаимного направления потоков фаз, поперечной неравномерности потока жидкости, продольного перемешивания жидкости, уноса, продольного перемешивания газа и т.д.
При противотоке газа и жидкости в зависимости от скорости потоков на тарелке устанавливаются режимы неравномерной работы, равномерной работы, газовых струй и брызг.
Режим неравномерной работы наблюдается при малых скоростях газа в свободном сечении колонны w < 0,5 м/с. При рассматриваемом режиме образующаяся на тарелке двухфазная система состоит по высоте из трех зон (считая снизу вверх): зоны собственно барботажа (газ распределяется в виде пузырьков или газовых мешков — факелов), зоны неподвижной пены и зоны брызг.
В колпачковых тарелках прорези колпачков при такой скорости газа не полностью открыты, имеет место пузырьковый режим барботажа. В ситчатых тарелках жидкость проваливается через отверстия и не успевает накапливаться на тарелках.
Режим равномерной работы наступает при дальнейшем увеличении скорости газа (до 1 м/с). При этом увеличивается высота зоны пены и уменьшается высота зоны собственно барботажа. В известных условиях зона собственно барботажа исчезает полностью и возникает так называемый пенный режим. Равномерный режим работы колпачковых тарелок характеризуется полным раскрытием прорезей всех колпачков и струйным движением газа (пара) через -жидкость. В ситчатых тарелках истечение газа в жидкость происходит через все отверстия.
Режим газовых струй и брызг наблюдается при повышении скорости газа (пара) более 1 м/с. В этом случае газ движется через жидкость в виде струй (факелов), которые выходят на поверхность пены, причем пена разрушается. В результате над пеной появляется большое количество брызг. При дальнейшем увеличении скорости газа наблюдается инжекционный режим: жидкость захватывается выходящим из отверстий газом и в значительной степени уносится с ним в виде брызг.
Так как в техническом задании на проектирование указан тип тарелок, то принимаем в качестве насадки ситчатые тарелки.
Допустимая оптимальная скорость газа может быть определена по формуле:
Предельная скорость для тарельчатых колон с ситчатыми тарелками определяется по формуле [1, с.215]:
(10)
где - плотность жидкой фазы и плотность газовой фазы соответственно.
Рабочая скорость газа в колонне составит:
Диаметр колонны рассчитывают по уравнению расхода для газового потока при рабочей скорости:
(12)
Принимаем стандартный диаметр обечайки, равным 2,6 м.
При этом действительная скорость газа в колонне составит:
Действительная скорость в колонне не превышает предельную.
Смотрите также
Введение
Развитие современного
машиностроения невозможно без решения многих проблем в области полимерного
материаловедения, играющих роль в обеспечении надежности и долговечности машин
и механизмов, приборо ...
Химический элемент хром
Элемент №24. Один из самых
твердых металлов. Обладает высокой химической стойкостью. Один из важнейших
металлов, используемых в производстве легированных сталей. Большинство
соединений хром ...
Родий (Rhodium), Rh
Родий — химический элемент с атомным номером 45 в периодической системе, обозначается символом Rh (лат. Rhodium), белого цвета. Твёрдый переходный металл, благородный металл.
Родий — твёрд ...