3. Расчет сопротивления колонны

Сопротивление орошаемой колонны зависит от её размеров и конструкции, скорости газа и плотности орошения.

Сопротивление можно рассчитать либо по диаграмме Эдулджи [5, с.489], либо по формуле:

ΔР_ОР = ΔР_СУХ *10^b*U , (29)

где ΔР_СУХ – сопротивление сухой насадки, Па;

b – эмпирический коэффициент, зависящий от конструкции насадки [2, с.411], для выбранной насадки b = 33;

U – плотность орошения, м³/м²*с.

Сопротивление сухой насадки рассчитывается по формуле [3, c.27]:

ΔР_СУХ = λ*(Н/ d_э)*(W²_факт* ρ_г /2) , (30)

где λ – коэффициент гидравлического сопротивления насадки, зависящий от гидравлического режима по газу;

Н – общая высота слоя насадки, м;

d_э – эквивалентный диаметр насадки, м;

W_факт – фактическая скорость газа в насадке, м/с;

ρ_г – плотность газа, кг/м³.

Известно, что при Re_г > 40 [3, c.27]:

λ = 16/Re_г ^0,2 (31)

При Re_г < 40 λ = 140/ Re_г (32)

Т.к. по расчету Re_г = 169, то воспользуемся формулой (31):

λ = 16/169^0,2 = 5,74.

Тогда сопротивление сухой насадки по формуле (30):

ΔР_СУХ = 5,74*(18/0,009)*(0,0557² *6,237 / 2) = 110,97 Па.

Теперь по формуле (29) имеем:

ΔР_ОР = 110,97*10^33*0,0628 = 13314 Па.

Данные по сопротивлению колонны и расходу газа необходимы для выбора газодувки для подачи газа.

4. Заключение

В результате расчетов установлено, что очистку воздуха от СО₂ в количестве 10000 нм³/ч по исходной смеси с параметрами, приве­денными в задании, следует проводить в двух параллельно работающих колоннах КСН диаметром 3 м и высотой 34 м каждая в царговом испол­нении.

Колонны содержат по 6 слоев насадки: "седла Италлокс" с раз­мерами элементов 19 мм, причем каждый слой насадки высотой 3 м. Колонны содержат по 5 перераспределяющих тарелок ТСН-II ОСТ 26-705-83 и по одной распределяющей тарелке TCH-III ОСТ 26-705-83.

Для осуществления абсорбции на каждую колонну подается по 1598 м³/ч свежего абсорбента. Отвода тепла из колонн не предусмат­ривается. Каждая из колонн обладает сопротивлением 13314 Па в выб­ранном гидравлическом режиме.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической техноло­гии. - M.:Альянс, 2005, 752 с. с ил..

2. Рамм В.М. Абсорбция газов. - М.: Химия, 1966, 768 с.

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – М.: Химия, 1987, 560 с. с ил.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию /Под ред.Ю.И.Дытнерского. М.: Химия, 1983, 272 с.

5. Гельперин Н.И. Основные процессы и аппараты химической техноло­гии. В 2 т. М.: Химия, 1981, 612 с.

6. Общий курс процессов и аппаратов химической технологии. /Под ред. В.Г.Айнштейна. – М.: Химия, 2000, 540 с. с ил.