Материал: Каталитические методы
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
p |
C |
0 |
0,83, |
|
|||
y |
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
17,4м / мин |
|||
|
|
|
рабочая скорость газового потока;= 0,50 - высота слоя |
активного угля;- функция, определяемая по таблице (стр. 87, [4]) для
C 0,00001 0,004 C 0 0,0025
значение b = 1,84;
β- объемный коэффициент массо передачи, который вычисляется по формуле (5):
|
D |
Nu |
' |
|
|
|||
a |
. |
|
|
|||||
|
d |
|
|
|
|
|||
|
|
э |
|
|
(5) |
|||
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
a |
6 1 |
|
; |
|||||
|
|
d |
|
|
|
|||
Где |
|
|
|
э |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Критерий Нуссельта определяется формулой (6):
Nu |
' |
0,355 |
Re |
0,641 |
' |
) |
0,333 |
/ |
|
|
(Pr |
|
(6)
Re d э .
(7)
Pr ' |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D (8) |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Находим кинематический коэффициент вязкости воздуха. По рис. VI |
||||||||||
(стр. 607, [5]) μ = 0,018 · 10-3 н · сек/м2, |
= 1,2 кг/м3 |
|
|
|
||||||
Диаметр частицы угля dэ = 0,002 м, |
|
|
|
|||||||
Скорость |
|
|
|
|
|
|
|
|||
17,4м / мин |
17,4 |
0,29м / сек, |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
60 |
|
Коэффициент диффузии при 0 ºС для |
|||||||
|
|
|
|
|
D 0,0703см |
2 |
/ссе = 0,0703·10 |
-4 |
2 |
/ссе |
системы бутанол - воздух: |
|
|
м |
|||||||
0 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для температуры 20ºС коэффициент диффузии вычисляется по формуле:
|
|
|
|
|
3 |
|
|
p |
|
|
T |
|
|
|
0 |
2 |
||||
D D |
|
|
|
|
||
|
|
|
||||
0 |
p |
|
|
|
||
|
T0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
1 |
|
293 |
|
|
|
|||
|
4 |
2 |
|
10 4 м2 / сек |
||||||
0,0703 10 |
|
|
|
|
|
|
|
0,0782 |
||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
273 |
|
|
. |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тогда:
|
d |
|
0,29 0,002 1,2 |
|
|
Re |
э |
|
|
38,67; |
|
|
0,018 10 5 |
||||
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
|
' |
|
|
|
|
0,018 10 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Pr |
|
|
|
|
|
|
1,918; |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
D |
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
1,2 0,0782 10 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
Nu |
' |
0,355 Re |
0,641 |
' |
) |
0,333 |
/ 0,335 |
38,67 |
0,641 |
1,918 |
0,333 |
/ 0.375 |
12,22 |
||||||
|
|
(Pr |
|
|
|
|
|
||||||||||||
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
После подстановки получим объемный коэффициент массопередачи:
|
6 1 0,375 |
|
0,0782 |
10 |
4 |
12,22 |
' |
1 |
||
|
|
179,25сек |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 10 |
3 |
2 |
10 |
3 |
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
На основании Определяем продолжительность процесса:
|
0,25 550 |
|
0,5 |
|
17,4 |
|
1 |
0,0025 |
|
ln |
0,0025 |
|
1334мин |
|
|
|
|
|
|
ln |
|
1 |
|
1 |
|||||
|
17,4 0,0025 |
|
|
|
179,25 60 |
|
0,83 |
|
0,0001 |
|
|
0,0001 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
2.Диаметр адсорбера вычисляется по формуле:
D |
|
|
V 4 |
|
3600 4 |
2,1 м. |
|
a |
|
3,14 17,4 |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
Определим количество паровоздушной смеси, проходящей через
адсорбер за 1334 мин:
|
D |
2 |
|
3,14 |
2 |
|
|
|
|
V |
a |
|
2,1 |
17,4 |
1334 |
80335м |
3 |
||
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
4 |
|
|
4 |
|
|
|
|
|
Количество активного угля составляет:
G |
0,785 D |
2 |
H |
|
2 |
0,5 550 952кг. |
|
н |
0,785 2,1 |
||||
1 |
|
|
|
|
|
Активность угля по парам бутанола составляет 4,2%. Остаточная активность угля по бутанолу после десорбции 0,048%. Исходя из этого, вычислим количество бутанола, находящегося в угле после адсорбции:
G |
G |
0,42 40кг. |
2 |
1 |
|
А так же количество бутанола, оставшегося в угле после десорбции:
G |
G |
0,0048 4,6кг. |
3 |
1 |
|
Таким образом, количество бутанола, поглощаемого за одну операцию, будет равно:
G4 G2 G4 40 4,6 35,4кг .
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Продолжительность адсорбции:
|
|
|
|
G |
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
C |
|
0,785 D |
2 |
|
|
|
|
0 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35,4 |
|
|
2 |
17,4 |
||
|
|||
|
0,0025 0,785 2,1 |
236мин
.
Операционный объем паровоздушной смеси
V 0,785 D |
2 |
|
|
2 |
17,4 236 14216м |
3 |
|
1 |
0,785 2,1 |
|
|||
1 |
|
|
|
|
|
СПБГУАП группа 4736 https://new.guap.ru/i03/contacts
Заключение
Задачей данной работы была разработка эффективной системы очистных сооружений отходящих газов от паров органических растворителей, а так же выбор и расчет геометрических параметров основного аппарата. Предложенная схема отвечает всем заданным параметрам и обеспечивает снижение концентраций до предельно допустимой нормы.
Был выполнен чертеж основного аппарата - вертикальный адсорбер периодического действия с неподвижным слоем адсорбента на формате листа А4. А так же представлена технологическая схема процесса адсорбции паров н-бутанола из отходящих газов.