Определение продолжительности защитного действия адсорбера

Основные обозначения и единицы измерения:

§ Расход очищаемого газа - W, м3/ч;

§ Начальная концентрация - Со, г/м3;

§ Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru Температура в адсорбере - tр, оС;

§ Давление в адсорбере – Р, Н/м2;

§ Плотность паровоздушной смеси - rг, кг/м3;

§ Вязкость паровоздушной смеси - n, м2/с;

§ Диаметр гранул поглотителя – d, мм;

§ Длина гранул – l, мм;

§ Насыпная плотность - rн, кг/м3;

§ Кажущаяся плотность - rк, кг/м3;

§ Эффективность процесса очистки h;

По изотерме адсорбции и заданной величине Со, г/м3, находим статическую емкость сорбента: a0, г/кг

1) Задаемся температурой рабочего процесса t=20 Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru , определяем плотность и вязкость газового выброса:

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = 16,3 10-3 0,93 1,04=15,77 10-6 Па с (17)

2) Выбираем параметры сорбента, к расчету примем универсальный сорбент (активированный уголь) марки АГЗ с характеристиками:

- статическая весовая емкость Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = 0,450кг/кг,

- пористость Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru =0,52

- насыпная плотность Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = 400 – 500 кг/м3

- d = 1,5 мм, l = 2,8 мм.

3) Переводим статическую емкость сорбента в объемную Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru кг/м3 (18)

4) Определяем исходную концентрацию загрязнения

См = Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru

5) Определить массу сорбента:

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru (19)

где К = 1.1…1.2 – коэф. запаса;

t – заданная продолжительность процесса сорбции, с.

Выбрать скорость потока газа в адсорбере w, м/с. Обычно фиктивная скорость паровоздушной смеси или скорость, рассчитанная на полное сечение слоя, выбирается в пределах 0.1…0.25 м/с.

6) Определить геометрические размеры адсорбера. Для цилиндрического аппарата:

- диаметр Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru м (20)

пересчитываем Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru

- Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru длина (высота) слоя адсорбента Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru м (21)

- принимаем Hс = 0,5 м (22)

7)Рассчитать эквивалентный диаметр зерна сорбента:

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru м (23)

Коэффициент трения найти в зависимости от характера движения

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru критерий Рейнольдса (24)

при Re<50 l=5,4/Re=0,39

8) Определить гидравлическое сопротивление, оказываемое слоем зернистого поглотителя при прохождении через него потока очищаемого газа

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru Па (25)

где Ф – коэффициент формы

9) Определить коэффициент молекулярной диффузии паров этилового спирта в воздухе при заданных условиях: Д0, при Т0 и Р0 , Па:

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru Па с (26)

10) Найти диффузионный критерий Прантля

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru (27)

Для заданного режима течения газа (определяется значением Rе) вычислить величину коэффициента массопередачи для единичной удельной поверхности, м/с

при Rе<30 Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru = Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru м/с (28)

По изотерме адсорбции найти:

- количество вещества, максимально сорбируемое поглотителем при данной температуре; Ск

- величину концентрации поглощаемого вещества на входе в адсорбер Сх;

11) Рассчитать удельную поверхность адсорбента: Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru м23 (30)

12) Определить требуемый эффект очистки:

htot= Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru =98% (31)

где h - эффективность очистки в долях единицы

13) Находим продолжительность защитного действия адсорбера:

Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru 25714,3 Определение продолжительности защитного действия адсорбера - student2.ru с (32)

Вывод: Полученные в результате расчета параметры должны обеспечивать заданный режим работы адсорбера в течении более чем t времени. При наших расчетах t < t: 12342,8 < 28800 при заданных условиях адсорбер применять не рекомендуется.

Наши рекомендации