Расчет абсобционной установки

       м.

     Общие потери напора

       м.

Определим необходимый напор насоса

.

Значения  величин в формуле указаны  в исходных данных.

 м.

      Определим полезную мощность насоса

.

кВт.

      Мощность  на валу электродвигателя

,

      где η_дв –0,8;

 кВт.

          _{Установочная  мощность сотавит:}

                                           _,кВт                                     

    

кВт

     Выбираем  центробежный насос [2]: марка Х 90/19, производительность 0,025 м³/с, напор 13 м, частота вращения n = 48,3 с^-1, мощность 10 кВт, электродвигатель АО2-51-2. η_дв=0,88

     Рассчитаем  запас напора на кавитацию

      .     

 м.

По таблицам насыщенного водяного пара[1] определим давление насыщенных водяных паров при t = 21º С    Р_t = 2,4 ·10³ Па.

Определим предельную высоту всасывания по формуле

.   

.

      Насос можно устанавливать над емкостью на высоте 4,39 м над уровнем водоема вполне допустимо. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      5. Расчет вентилятора к тарельчатому абсорберу для перекачки газовой смеси  

      Определение гидравлического сопротивления  аппарата

    Принимаем скорость газовой смеси в трубопроводе 20 м/с и определяем диаметр трубопровода

    

,   м

    По  найденному диаметру принимаем трубопровод  из стали наружным диаметром 820х11 мм; d_вн =820-11*2 мм =798 м.

    Фактическая скорость газа в трубе

    

м/с

    Критерий  Рейнольдса для потока газа в трубопроводе

                       >10000                       

    Режим движения турбулентный.

     Примем  трубы стальные новые с абсолютной шероховатостью Δ = 0,2 мм

     Относительная шероховатость трубы

                                                  ,                                                 

     

     По  рисунку 1.5. [3]  находим  значение  коэффициента трения  λ = 0,015.

    

    

    Примем  длину нагнетательной линии l_н =50 м. На линии установлена 3 задвижки и 4 отвода под углом 90^о, диафрагма

    Определяем  коэффициенты местных сопротивлений [3, табл. XIII]:

    - задвижка       ξ =0,15*3=0,45

• отвод 90⁰                             ξ = 0,21*4=0,42  
• диафрагма m=0,7      ξ =0,97        
• вход в трубу (с острыми краями)     ξ=0,5
• Выход с трубы ξ=1

          Σ  ξ =  0,45+0,42+0,97+ 0,5+1 =3,4

    Определяем  гидравлическое сопротивление трубопровода

     

, м                                              

    

м

     Определяем избыточное давление, которое должен обеспечить вентилятор

     

,

     где      ΔР_а – гидравлическое сопротивление в насадочном абсорбере, ΔР_а=3319,8 Па

     

    Расчет  мощности вентилятора

    

 

    Выберем вентилятор марки ВЦ 12-49-8-01

    Производительность  –  12,5  м³/с

    Частота вращения – 24,15 об/с

    Мощность  э/двигателя – 110  кВт

    Тип двигателя 4А 280 М4 
 
 

    Заключение  

     В результате расчета был выбран тарельчатый абсорбер диаметром 2,4 м и высотой 5,7 м. Характеристика тарелки:  ТР ( ост 26-666-72) сталь углеродистая. d_экв =2*в=2*6=12 мм=0,012 м, s-ширина щели, s=4мм, F_с- свободное сечение тарелки, при шаге t=16мм, F_с=0,2м²/м²

– Для  охлаждения газовый смеси подобран одноходовой кожухо-трубчатый теплообменник ТН.

     Диаметр кожуха          1200 мм

     Число труб                   1083мм

     Диаметр труб               25 х 2 мм

     Площадь поверхности теплообмена  765 м²

     Длина труб       9 м

     Для подачи воды в абсорбер был выбран по [1] насос марки Х 90/19, производительность 2.5*10^-2 м³/с, напор 13 м, частота вращения n = 48,3 с^-1, мощность 10 кВт, электродвигатель АО2-51-2.

    Для подачи охлажденной газовой смеси  в абсорбер подобран вентилятор марки ВЦ 12-49-8-01

    Производительность  –  12,5  м³/с

    Частота вращения – 24,15 об/с

    Мощность э/двигателя – 110  кВт

    Тип двигателя 4А 280 М4 
 
 
 
 
 
 

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ  ЛИТЕРАТУРЫ 

1. Павлов  К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А.  Примеры и задачи по курсу  процессов и аппаратов химической  технологии. – Л.:Химия,1987.- 575 с.

2. Иоффе  И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии: учебник для техникумов. – Л.: Химия, 1991.

3. Основные  процессы и аппараты химической  технологии: Пособие по проектированию. Под ред. Ю.И. Дытнерского–  М.: Химия, 1991. – 436 с.

4. Плановский  А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической технологии. – М.: Химия, 1966. – 848 с.

5. Расчет  абсорбционной установки: Методические  указания к курсовому проектированию  по курсу «Основные процессы  и аппараты химической технологии»/ГАСВУ,  Уфимск. технол. ин-т сервиса. Сост. С.П. Ломакин, Уфа, 1998, 55 с.

6. Рамм  В.М. Абсорбция газов.- М.: Химия, 1976, 655 с. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение 

     Абсорбцией  называется процесс поглощения газов  или паров из газовых или паро- газовых смесей жидкости поглотителями (абсорбентами). В абсорбционных процессах участвуют две фазы – жидкая  и газовая и происходит переход вещества из газовой фазы  в жидкую или наоборот. При физической абсорбции поглощаемый газ (абсорбтив) не взаимодействует химически с абсорбентом.  Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то процесс называется хемосорбцией.  Физическая абсорбция в большинстве случаев обратима.  На этом  свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора - десорбция.

     Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет  многократно применять поглотитель  и выделять поглощенный компонент  в чистом виде.  Во многих случаях  проводить десорбцию не обязательно, так как абсорбент и абсорбтив  представляют собой дешевые или  отбросные продукты, которые после абсорбции можно вновь не использовать.

     В промышленности процессы абсорбции  применяются главным образом, для извлечения  ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных примесей, а  так же  для получения готового продукта путем поглощения  газа  жидкостью.

     Абсорбционные методы широко  распространены в  химической технологии и являются основной технологической стадией ряда важнейших  производств (например, абсорбция SO₃ в производстве серной кислоты;  абсорбция HCl с получением соляной кислоты; абсорбция окислов азота водой в производстве азотной кислоты; абсорбция паров различных углеводородов из газов переработки нефти и т.п.).  кроме того, абсорбционные процессы являются основными процессами при санитарной очистке выпускаемых в атмосферу отходящих газов от вредных примесей. 

     

     

Содержание 

Исходные данные

Введение

 Описание  технологической схемы установки

1 Материальный  баланс

2 Расчет насадочного  абсорбера

3 Расчет тарельчатого  абсорбера

4 Расчет теплообменника

5 Расчет центробежного насоса

6 Расчет вентилятора

Заключение

Литература 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Описание  технологической  схемы установки

    

    

      Газ,  охлажденный  в  теплообменнике 9,  подается  газодувкой  5 в   нижнюю часть абсорбера 6, где  равномерно распределяется по сечению колонны и поступает на контактные элементы  (насадку). Абсорбент подается в верхнюю   часть   колонны центробежным   насосом 4   из   сборника   3.   В   колонне осуществляется противоточное взаимодействие газа и жидкости. Очищенный газ выходит из колонны в атмосферу. Абсорбент стекает через гидрозатвор в  сборник  7,  откуда   насосом  5 направляется  на  дальнейшую  переработку. Для   охлаждения  газа   в  холодильник   из   градирни   2   подается   насосом   1 вода, которая после холодильника возвращается на охлаждение в градирню. Схема  автоматизирована.    

    Цель  системы  автоматического  регулирования  определяется назначением процесса:  очистка газа, поступающего в абсорбер или получение готового продукта. В данной работе рассматривается первая задача,  в соответствии  с которой основными регулируемыми   параметрами являются:   1)   концентрация   извлекаемого   компонента   в   газовой   смеси   на выходе  из  абсорбера;   2)   температура   газовой смеси,  поступающей   на   абсорбцию; 3) уровень жидкости в абсорбере.

    В большинстве случаев расход газовой  смеси определяется техно-логическим режимом, т. е. абсорбционная установка  должна переработать весь поступающий  поток газа. Поэтому, например, при  увеличении количества подаваемой в абсорбер газовой смеси возрастет концентрация извлекаемого компонента в газовой смеси на выходе из абсорбера. При помощи регулятора концентрации увеличится подача абсорбента в абсорбер, что обеспечит стабилизацию концентрации компонента в газовой смеси на выходе из абсорбера. Для улучшения процесса абсорбции поддерживается низкая температура газовой смеси, поступающей в абсорбер, путем изменения расхода охлаждающей воды, подаваемой в холодильник газа 9.