3 Các thông số dòng lỏng:
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (680.51 KB, 67 trang )
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Ltr = 1,4.Lmin = 1,4.215,94 = 302,32 (kmol/h)
Phương trình cân bằng vật chất: 4.17 trang 84 QTVTB truyền khối tập 3
Gtr .Yd + Ltr.Xd = Gtr.Yc + Ltr.Xc
Xc =
Mà:
Gtr
66,4
.( Yd − Yc ) =
.( 0,075 − 0,0002 )
Ltr
302,32
= 0,016( kmolNH 3 / kmolH 2 O )
Gtr.Yc
Gtr .Yd
Ltr.Xd
Ltr.Xc
Đường làm việc của tháp hấp thụ:
Y = A.X + B
Trong đó :
A=
Ltr 302,32
=
= 4,55
Gtr
66,4
B = Yc −
Ltr
302,32
. X d = 0,0002 −
.0 = 0,0002
Gtr
66.4
Vậy phương trình làm việc là: Y = 4,55X + 0,0002
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 36
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Lưu lượng khối lượng dòng lỏng trung bình trong thiết bị hấp thu:
G xtb =
G xñ + G xc
2
Gxd, Gxc: lưu lượng khối lượng dòng lỏng vào và ra.
Gxd = Ltr .Mtr = 302,32.28,84= 8718,9 (kg/h)
G
xc
= Ltr .Mtr + Ltr. Xc.
M NH 3
= Gxd + Ltr. Xc.
M NH 3
= 8718,9+ 302,32.0,016.17=8801,1 (kg/h)
G xtb =
8718 ,9 + 8801,1
= 8760 ,02( kg / h )
2
Khối lượng riêng pha lỏng, kg/m3:
ρ xtb = ρ xNH 3 .vtb + (1 − vtb ).ρ xH 2O
ρNH3 (300C )=595 kg/m3
Với:
ΡH20 (300C )=995 kg/m3
Bảng I.2 [32.804] trang 9 sổ tay QTVTB hóa chất tập 1
vtb: phần thể tích trung bình của NH3 trong pha lỏng.
vtb =
x d + xc
Xc
0,016
=
=
= 8.87 .10 −3 m 3 / h
2
2(1 + X c ) 2(1 + 0,016 )
(
)
ρ xtb = 595.7,87 .10 −3 + (1 − 7,87 .10 −3 ).995 = 991,85 ( kg / m 3 )
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 37
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
4.4 Tính đường kính
D=
4Vytb
π3600ω tb
IX.89 trang 9 sổ tay QTVTB hóa chất tập 2
Vận tốc làm việc thích hợp là:
ωtb = 0,85 .ωs ωs
(
là vận tốc sặc, m/s)
ωs
được tính theo cách sau:
Y=
Ta có công thức:
ωs2 .σ d .ρ ytb μ x 0,16
.( )
g.Vd3 .ρ xtb μ n
Y = 1,2.e-4X
Và:
1/ 4
G ρ ytb
Mà : X = xtb .
G
ρ
ytb
xtb
1/ 8
1/ 4
8760 ,02 1,14
=
.
1957,4 991,85
1/ 8
= 0,64
Thế vào phương trình:
Y = 1,2.e −4.0, 64 = 0,09
Chọn đệm là vòng Rasdrig: 5 x 5 x 1mm có
δ d = 1000( m 2 / m3 )
g: gia tốc trọng trường, g = 9,81 m/s2.
μx
: độ nhớt pha lỏng ở 300C.
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 38
, Vd = 0,62 m3/m3.
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
μ x = μ n = μ H O(200C)
2
=0,8007.10-3 NS/m2 Bảng I.102 trang 94 sổ tay QTVTB hóa chất tập
1
μn
: độ nhớt của nước ở 300C.
ωs =
Suy ra:
Y .g.Vd3 .ρ xtb
µ
σ d .ρ ytb . x
µn
⇒ ωtb = 0,85 .ωs
D=
0 ,16
=
0,09.9,81 .0,62 3.991,85
0,800710
1000.1,14.
−3
0,8007 .10
−3
0 ,16
= 0,43( m / s )
= 0,85.0,43 = 0,36 (m/s)
4.1688 ,8
= 1,3( m )
π .3600.0,36
Vậy:
4.5 Tính chiều cao cột đệm theo một đơn vị chuyển khối
Hd = my.hdv
hdv = h1 +
m.G ytb
Gxtb
.h2
h1: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha hơi.
h2: chiều cao của một đơn vị chuyển khối đối với pha lỏng.
m: hệ số phân bố, m = 2,74
Tính h1: IX.76 trang177 sổ tay QTVTB hóa chất tập 2
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 39
ĐỒ ÁN: THIẾT KẾ THÁP ĐỆM HẤP THU NH3 BẰNG NƯỚC
h1 =
GVHD:Th.S Nguyễn Thị Thanh Hiền
Vd
2/3
.Re 0,25
y .Pry
a.ψ.σ d
ψ
+
: hệ số thấm ướt đệm.
ψ=
U tt
U t.h
Utt: mật độ tưới thực tế lên tiết diện ngang của tháp, m3/m2.h
Ltr .M tr 302,32.28,84
V
ρ tr
995
U tt = x =
=
= 6,6 m 3 / m 2 .h
2
2
Ft
π .D
π .1,3
4
4
(
)
Ut.h: mật độ tưới thích hợp, m3/m2.h
(
U t .h = B.σ d = 0,158.1000 = 158 m3 / m 2 .h
)
(Ở đây: B là hằng số khi hấp thu
amoniac bằng nước).Bảng IX.6 [32.610] trang 177 sổ tay QTVTB hóa chất tập 2
⇒ψ =
6,6
= 0,042
158
Tính Rey, Pry
Re y =
0,4.ρ ytb .ω s
σ d .µ hh
=
0,4.1,14.0,43
= 10,7
1000.1,83 .10 −5
Dy: hệ số khuếch tán của khí bị hấp thu trong pha khí
SVTH: Bùi Mạnh Trình 2004110192
Trang: 40
