ПиА НГ (2). Занятие № ___. РАЗДЕЛ 3 МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ. Тема 3.3 Абсорбция.. Материальный и тепловой баланс. Уравнение рабочих линий и линии равновесия. Расход абсорбента. Методы отвода тепла при аб

ПиА НГ (2)

Занятие № ___

РАЗДЕЛ 3 МАССООБМЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И АППАРАТЫ

Тема 3.3 Абсорбция.

3.3.1 Материальный и тепловой баланс. Уравнение рабочих линий и линии равновесия. Расход абсорбента. Методы отвода тепла при абсорбции.

(П. Г. Романков и др. с.305-311; А. А. Захарова и др. ПиАХТ с.275-278, 291-297;

А. П. Плановский ПиАХТ с.566-573)

Вопросы:

1 Материальный баланс.

2 Тепловой баланс.

3 Уравнение рабочих линий и линии равновесия.

4 Расход абсорбента.

5 Методы отвода тепла при абсорбции.

Материальный баланс.

Материальный баланс абсорбера характеризуется уравнением (16-14), в котором G — количество инертного газа, кг/сек L — количество поглотителя, кг/сек, У — содержание компонента в газовой фазе, кг/кг инертного газа; X — содержание компонента в жидкой фазе, кг/кг поглотителя.

Величина I, определяемая по уравнению (16-15), является удельным расходом поглотителя (кг/кг инертного газа).

При полном извлечении компонента из газа его содержание в газовой фазе на выходе из абсорбера было бы У₂ = 0, а количество поглощенного компонента составило бы GY₁

Отношение количества фактически поглощенного компонента G(У₁ — У₂) к количеству, поглощаемому при полном извлечении, называется степенью извлечения:

Рабочая линия процесса абсорбции описывается уравнением (16-16). На диаграмме Y — X она расположена выше линии равновесия, так как при абсорбции содержание компонента в газовой фазе больше равновесного. При десорбции, наоборот, рабочая линия лежит ниже линии равновесия.

Чтобы построить рабочую линию, надо знать составы фаз на входе в абсорбер (Х2, КО) и на выходе из него (Хь К2). По этим составам строят точки А к В (см. рис. 16-1), а расход поглотителя определяют по уравнению (16-15).

Однако обычно заданы только начальные составы газа и жидкости (У1 Х2) и степень извлечения ε. Заданным условиям соответствует определенное значение Кг, которое можно найти по формуле (17-4) и таким образом построить точку В (рис.17-1).

В зависимости от v.mnbHoro расхода поглотителя рабочая линия будет поворачиваться около точки В, причем точка А будет перемещаться по горизонтали, соответствующей орди нате Уь

Положение А'В, когда точка А' лежит на линии равновесия (рис. 17-1, й) или когда рабочая линия касается линии равновесия (рис. 17-1,6), соответствует минимальному расходу поглотителя 1ты.

При минимальном расходе поглотителя движущая сила в точке касания рабочей линии и линии равновесия равна нулю, при этом требуется абсорбер бесконечно большой высоты. С увеличением удельного расхода поглотителя уменьшается требуемая высота абсорбера, но возрастают расходы на десорбцию, на пе рекачивание поглотителя и т. д.

Наивыгоднейший удельный расход поглотителя можно найти технико-экономическим расчетом.

12 Следующая ⇒