3.6. Определение коэффициента диффузии аммиака в газе
Определение коэффициента диффузии аммиака в газе необходимо для последующего расчета коэффициента полезного действия полки аппарата. Коэффициент диффузии газа в газовых средах определяется по формуле Джиллиленда:
;
м2/с,
(18)
где Т - абсолютная температура, 0К;
Р - общее давление, Па;
VА; VВ - мольные объемы газов А и В, см3/моль;
МА; МВ - молекулярные массы газов А и В
Для аммиачно-воздушной смеси
=
26,7 см3/моль;
Vвозд
= 29,9 см3/моль;
=
17; Мвозд
= 29;
3.7. Определение коэффициента полезного действия полки
Для определения коэффициента полезного действия полки предварительно определяют критерий равновесия из уравнения:
,
(19)
где Раг - критерий равновесия;
Wг - скорость газа в полном сечении аппарата, м/с;
г - коэффициент кинематической вязкости газа м2/с;
q - ускорение свободного падения м/с2;
Дг - коэффициент диффузии аммиака в воздухе, м2/с;
- константа фазового равновесия;
Р - общее давление Па;
Нг - высота пенного слоя а полке, м;
dэ - эквивалентный диаметр аппарата, м;
Значение приведенных величин определяют по формулам:
,
м/с (20)
где VАВС - объем аммиачно-воздушной смеси, поступающей в аппарат, м3/ч;
r - радиус аппарата, м;
г – определим как для воздуха (г = 15 10-6);
Дг – определено по формуле Джиллиленда;
- определено ранее;
Р = 105 Па;
Нn – определяется по замеру;
dэ – так как диаметр не влияет на пенообразование, условно принимают равным 1,13
Подставляя все значения в уравнение определяют значение критерия равновесия Раr.
Учитывая, что
(21)
определяют коэффициент полезного действия полки в пенном слое
r = 1-e-Par (22)
3.8. Материальный баланс установки
Материальный баланс установки имеет следующий вид
(23)
где
и
-
количество аммиака в аммиачно-воздушной
смеси на входе в аппарат и на выходе
(определяют по уравнению (14) и (16), г/ч);
-
количество аммиака в промывной жидкости,
сливаемой из аппарата
(24)
здесь Vж – количество жидкости, сливаемой из аппарата, м;
Сж – концентрация аммиака в жидкости, г/л, определяют по формуле (3)
Определив
значения
,
,
подставляют
в уравнение (23). Невязку материального
баланса определяют по формуле:
(25)
Результаты расчета
Таблица 3
|
№ |
Показатели работы |
Условное наименование параметра. |
По какой ф-ле определяется |
Лабораторная установка |
Промышленная установка |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
1 |
Содержание NH3 в ABC вход % об. Выход % об. |
|
2 2 |
|
|
|
2 |
Содержание NH3 в жидкости |
|
3 |
|
|
|
3 |
Движущая сила процесса, Па |
Р |
5 |
|
|
|
4 |
Коэффициент массопередачи |
К |
11 |
|
|
|
5 |
Скорость процесса, г/ч |
U |
12 |
|
|
|
6 |
Количество Вход Выход |
|
14 16 |
|
|
|
7 |
Степень очистки % |
|
3а |
|
|
|
8 |
Объем пены на полке м3 |
Vп |
17 |
|
|
|
9 |
Коэффициент диффузии |
Дг |
18 |
|
|
|
10 |
КПД полки |
г |
22 |
|
|
|
11 |
Коэффициент равновесия |
Раr |
19 |
|
|
|
12 |
Невязка материального баланса |
б |
25 |
|
|
|
13 |
Объем аппарата, м3 |
Va |
28 |
|
|
|
14 |
Диаметр аппарата, м |
Да |
29 |
|
|
|
15 |
Объем ABC, поступающей в аппарат |
VABC |
20 35 |
|
|
|
16 |
Высота аппарата, м |
На |
30 |
|
|
|
17 |
Высота слоя пены на полке, м |
Нп |
31 |
|
|
|
18 |
Скорость газа в свободное сечении м/с |
W |
36 |
|
|
|
19 |
Количество NH3, улавливаемого в аппарате г/ч |
N |
33 |
|
|
|
20 |
Расход воды |
GH2O |
34 |
|
|
