Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов (стр. 17 )

Исходные данные на проектирование:

Паровоздушная смесь содержит vн = 6%(об.) ацетона, чистого воздуха-носителя в этой смеси содержится Vв = 5600 м3/час; абсолютное давление P = 9,8.104 Па; в скруббере улавливается 98,5% ацетона. Поглотитель – вода, количество орошающей воды L = 10000 кг/час с содержанием ацетона хн = 0, температура воды t = 200С. Уравнение линии равновесия = 1,68..

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №35

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения двуокиси углерода CO2 по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Поглощение двуокиси углерода производится чистой водой (хн = 0) из газовоздушной смеси с начальным содержанием CO2 vн = 30,2 об.%. Расход газовой смеси на входе Gн = 905 кмоль/ч (Vc = 20000 м3/ч при 0оС и атмосферном давлении), рабочее давление Р = 1,6 МПа. На орошение подается вода с температурой t = 25оС. Требуемая степень извлечения СО2 составляет h = 95%. Конечное содержание СО2 в воде хк = 0,002 в мольных долях. Удельный расход поглотителя l = 120 кг/кг. Средняя молекулярная масса поступающего газа Мг = 20,5 кг/кмоль, вязкость газа при рабочих условиях μг = 1,37.10-5 Па. с. Вязкость жидкости при 25 оС μж = 0,89.10-3 Па. с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №36

Тема курсового проекта: Абсорбция паров спирта.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания паров спирта по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве Gс = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер ун = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера ск = 1 г/м3. Абсорбент – вода с массовым содержанием спирта в выходящей из абсорбера воде хк = 2,5 %, в поступающей воде хн = 0. Давление в абсорбере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 оС. Плотность газов rг = 1,84 кг/м3. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 оС Dг = 0,748.10-5 м2/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе Dж = 1,08.10-9 м2/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс.	Содержание спирта в газе у, % масс.
1	0,103
3	0,315
5	0,497
7	0,707
10	0,928

Расчет абсорбера провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Задание №37

Тема курсового проекта: Абсорбция паров спирта.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с ситчатыми тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания паров спирта по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве Gс = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер ун = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера ск = 1 г/м3. Абсорбент – вода с массовым содержанием спирта в выходящей из абсорбера воде хк = 2,5 %, в поступающей воде хн = 0. Давление в абсорбере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 оС. Плотность газов rг = 1,84 кг/м3. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 оС Dг = 0,748.10-5 м2/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе Dж = 1,08.10-9 м2/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс.	Содержание спирта в газе у, % масс.
1	0,103
3	0,315
5	0,497
7	0,707
10	0,928

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №38

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с колпачковыми тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси Vс = 12 м3/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер сн = 35.10-3 кг/м3; на выходе ск = 2.10-3 кг/м3, начальное содержание углеводородов в масле хн = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2.. Коэффициент массопередачи Ky = 0,16 кг/(м2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа rг = 0, 45 кг/м3, мольная масса газа Мг = 10,5 кг/моль, мольный объем газа vг = 21,6 см3/моль, мольная масса углеводородов Мк = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов vк = 96 см3/моль, мольная масса масла Мж = 170 кг/моль, плотность масла rж = 1060 кг/м3, вязкость масла mж = 16,5 мПа. с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №39

Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси Vс = 10 м3/с (при нормальных условиях), концентрация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер сн = 35.10-3 кг/м3; на выходе ск = 2.10-3 кг/м3, начальное содержание углеводородов в масле хн = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура потоков в абсорбере 30 оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равновесия = 2.. Коэффициент массопередачи Ky = 0,16 кг/(м2.с). Свойства потоков: средняя плотность газа rг = 0, 45 кг/м3, мольная масса газа Мг = 10,5 кг/моль, мольный объем газа vг = 21,6 см3/моль, мольная масса углеводородов Мк = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов vк = 96 см3/моль, мольная масса масла Мж = 170 кг/моль, плотность масла rж = 1060 кг/м3, вязкость масла mж = 16,5 мПа. с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание №40

Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорбционной установки для поглощения двуокиси углерода по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Из газовоздушной смеси объемом Vc = 5000 м3/ч (при атмосферном давлении) поглощается двуокись углерода СО2. Давление в скруббере Рабс = 16 кгс/см2, температура 15 оС. Абсорбент – чистая вода в количестве L = 650 м3/ч. Начальное содержание СО2 в газе vн = 28,4 об. %, конечное (вверху скруббера) vк = 0,2 об. %. Плотность СО2 при нормальных условиях rСО2 = 1,98 кг/м3; мольная масса СО2 МСО2 = 44 кг/кмоль. Коэффициент Генри при 15 оС E = 0,93.10-6 мм рт. ст. Коэффициент массопередачи KDP = 0,009 кг/(м2.ч. кПа).

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

9. Адсорбционная очистка газов

Твердые вещества и жидкости, соприкасающиеся с газовой средой, концентрируют ее компоненты на поверхности раздела фаз. Это явление, называемое сорбцией, широко используется в технике для извлечения из газовых потоков ценных или загрязняющих парогазовых примесей.

Адсорбция - процесс избирательного поглощения одного или нескольких компонентов из газовой среды и жидкостей с помощью твердых материалов с большой удельной поверхностью.

Газовая среда, из которой происходит поглощение компонента, называется газом-носителем, твердое вещество, поглощающее компонент - адсорбентом, поглощаемое вещество - адсорбтивом, поглощенное вещество - адсорбатом.

Особенностью процессов адсорбции является избирательность и обратимость. Благодаря этой особенности процесса возможно погло­щение из парогазовых смесей или растворов одного или нескольких компонентов, а затем, в других условиях, десорбирование их, т. е. выделение нужного компонента из твердой фазы в более или менее чистом виде.

Благодаря большой удельной поверхности адсорбентов возможны сравнительно большие скорости адсорбции веществ при малых концентрациях в исходных смесях и даже практически полное их погло­щение, что трудно осуществимо другими технологическими методами (абсорбцией или ректификацией).