Студопедия КАТЕГОРИИ: АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Построение равновесной линии и рабочей линии процесса.
Расчет процесса абсорбции удобно проводить в относительных мольных концентрациях или относительных массовых концентрациях. Равновесную линию строят по справочным данным (приложение 1). В случае отсутствия справочных данных равновесную линию строят по уравнениям: · Если расчет проводят относительных мольных концентрациях: Y* = (He/Р) X = mYX X · Если расчет проводят относительных массовых концентрациях:
М Где He — константа Генри, зависящая от свойств растворенного газа и поглотителя, а также от температуры, Па. P — общее давление газовой смеси. yi – мольная доля абсорбируемого компонента в газовой смеси, mYX = He/P — коэффициент распределения, постоянный для данной системы газ — жидкость; x — мольная доля растворенного газа в жидкости
Построение рабочей линии процесса.
Расчет процесса абсорбции удобно проводить в относительных долях (концентрациях): Х, У – относительные мольные доли (концентрации) поглощаемого компонента в жидкой и газовой фазах соответственно; – относительные массовые доли (концентрации) поглощаемого компонента в жидкой и газовой фазах соответственно.
Материальный баланс абсорбера через относительные мольные доли (концентрации) записывается в виде:
, (4)
где М –количество целевого компонента, перенесенного из фазы G в фазу L в единицу времени, кмоль/с; G, L – расходы инертного газа и абсорбента соответственно, кмоль/с.
Материальный баланс абсорбера через относительные массовые доли (концентрации) записывается в виде
, (4а)
где М –количество целевого компонента, перенесенного из фазы G в фазу L в единицу времени, кг/с; G, L – расходы инертного газа и абсорбента соответственно, кг/с. Из уравнения (4) общий расход абсорбента составит:
. (5)
Уравнение рабочей линии для любого массообменного процесса имеет вид, описываемый уравнением
. (6)
Уравнение (6) – уравнение прямой линии, т.е. рабочая линия всегда прямая.
l = , где l – удельный расход абсорбента; tgα – тангенс угла наклона рабочей линии. На рис. 4 приведена диаграмма Y – Xдля противоточного процесса абсорбции. При минимальном расходе поглотителя Lmin движущая сила в точке касания рабочей линии и линии равновесия (точка С)равна нулю. В реальном абсорбционном аппарате равновесие между фазами не достигается, и всегда , где – содержание поглощаемого газа в жидкости, находящейся в равновесии с поступающим газом. Следовательно, величина L должна быть больше Lmin. С увеличением расхода поглотителя уменьшается требуемая высота абсорбера, но возрастают расходы на десорбцию, перекачивание поглотителя и т. д.
Рис. 4. Равновесная и рабочие линии процесса абсорбции: 1 – равновесная линия; 2 – рабочая линия, 3 – рабочая линия, соответствующая минимальному расходу абсорбента
На значение расхода абсорбента влияют параметры процесса – температура и давление. При прочих равных условиях с увеличением общего давления расход поглотителя уменьшается, а с повышением температуры увеличивается значение константы Генри He,и расход поглотителя возрастает [1-3]. Поэтому действительное значение удельного расхода поглотителя находят как , (3.18)
Где - коэффициент избытка поглотителя (абсорбента), . Обычно принимается 1,25-1,3. Рассчитав значение lmin по выражению по формуле (3.16) находят величину . В задании может быть указана не конечная концентрация газа на выходе из абсорбера, а начальная и степень извлечения (или поглощения) , (3.19) По которой определяется . Таким образом для графического построения линии равновесия и рабочей линии процесса все данные рассчитаны. Строятся графики в координатах или . (рис. 1).
|
||
Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 274. stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда... |