Определение плотности орошения

Плотность орошения определяется по формуле:

υ = V_ж/S, м³/м² · ч (2.20.,2;с.613)

где V_ж – расход орошающей жидкости, м³/ч;

S – площадь сечения абсорбера, м

Плотность орошения характеризуется коэффициентом смачиваемости насадки ψ, определяемым по формуле:

ψ = υ/ υ_опт (2.21.,2;с.612)

где υ_опт – оптимальная плотность орошения, м³/м² · ч

Оптимальная плотность орошения определяется по формуле:

υ_опт = b · f, м³/м² · ч (2.22.,2;с.610)

где f – удельная поверхность насадки, м²/м³;

b – коэффициент приводится в таблице

b = 0,093м³/(м ·ч) (2;с.610)

Максимальное смачивание насадки достигается при ψ = 1.

υ_опт = 0,093 · 110 = 10,23 м³/м² · ч

V_ж= 10645,2/992=10,73 м³/ч

υ = 10,73/(0,785 ·1,0²)= 13,67 м³/м² · ч

ψ = υ/ υ_опт= 13,67/10,23=1,34

Коэффициент плотности орошения уточняется по графику рис.8.8 (3;с.214)

ψ = 1,0

2.3.5 Высота насадки определяется по формуле:

Н_нас = n · h (2.23.,2;с.583)

где Н_нас – высота насадки,м;

n – число единиц переноса;

h – высота единицы переноса, определяемая по формуле:

h = h₁ + (m · h₂)/l (2.24.,2;с.589)

где h₁ – высота единицы для газовой фазы, м;

h₂ – высота единицы переноса для жидкой фазы, м;

m – тангенс угла наклона рабочей линии;

l – удельный расход поглотителя (жидкости),кг/кг.

Определение высоты единицы переноса для газовой фазы

Высота единицы переноса для газовой фазы определяется по формуле:

h₁ = (a · ε · Re_г^0,25 · Pr^2/3)/(ψ · f) (2.25.,2;с.612)

где а – коэффициент, равный для колец Рашига 8,13; (2;с.612)

ε – свободный объем насадки, м/м;

Re_г – критерий Рейнольдса для газа;

Pr – диффузионный критерий Прандтля;

ψ – коэффициент смачиваемости насадки;

f – удельная поверхность насадки, м³/м²

Re_г = 4 · W_г /(f · μ_г) (2.26.,2;с.611)

где W_г – массовая скорость газа, кг/(м ·с), определяемая по формуле:

W_г = W₀ · ρ_г или W_г = G_г/S (2.27.,2;с.133)

где W₀ – фиктивная скорость газа, м/с (в данном случае фактическая скорость в абсорбере);

ρ_г – плотность газа, кг/м³;

μ_г – вязкость газа, Па ·с

Коэффициент диффузии газа в газе определяется по формуле:

D_г = D₀ · Р₀/Р · (Т/Т₀)^3/2 (2.28.,2;с.575)

где Т – температура, К; Т = 40+273=313К;

Т₀ = 273К;

Р – рабочее давление; Р = 1 кгс/см² или 1,013 · 10⁵Па;

Р₀ = 1 кгс/см² или 1,013 · 10⁵Па;

D₀ – коэффициент диффузии метанола в воздухе при атмосферном давлении и температуре 0 ⁰С.

D₀ = 0,132·10^–4 м²/с (2;с.825)

D = 0,132·10^–4 ·(1,013·10⁵/1,013·10⁵) ·(313/273)^3/2 = 1,62 · 10^-5

W_г = W_ф · ρ_г = 2,41·1,130 = 2,72 кг/(м²·с)

Re_г = 4 · 2,72 / (110· 0,0189·10^–3) = 5233,3

Критерий Прандтля определяется по формуле:

Pr_г = μ /(ρ_г · D_г) (2.29.,2;с.614)

Pr_г = 0,0189 ·10^–3 / (1,130 ·1,62 ·10^–5) = 1,03

h₁ = (8,13 ·0,735 ·(5233,3)^0,25 ·(1,03)^2/3)/(1· 110) = 0,47 м.