Практична робота № 4

Тема: «Розрахунок насадочного абсорбера»

Мета роботи: Закріплення знань, отриманих в процесі теоретичного навчання; придбання практичних навичок, здійснення технологічних розрахунків насадок абсорберів.

1.Теоретичні відомості

Абсорбцією називається виборче поглинання газів або парів рідким поглиначем (абсорбентом). Цей процес являє собою перехід речовини з газової або парової фази в рідку.

У більшості процесів массопередачи беруть участь три речовини:

1) розподіляє речовина, що становить першу фазу;

2) розподіляє речовина, що становить другу фазу;

3) розподіляється речовина, що переходить з однієї фази в іншу.

Розподіляють речовини не беруть участь в процесі массопередачи, а є носіями розподілюваного речовини.

Массообменниє процеси оборотні, тобто розподіляється речовина може переходити з однієї фази в іншу в залежності від концентрації цієї речовини в обох фазах і умов рівноваги.

Типи абсорберів:

1) поверхневі

2) барботажние

3) розпилюється

Дуже важливо, що б в абсорбере відбувалися повне змочування насадки. В іншому випадку в процесі массопередачи бере участь не вся поверхня насадки. Це враховується коефіцієнтом змочуваності.

Максимальна змочування насадки досягається при деякій щільності зрошення Uопт при якому коефіцієнт змочуваності дорівнює 0. Подальше збільшення щільності зрошення недоцільно, тому що коефіцієнт змочуваності більше не може збільшуватися.Якщо між газом і рідиною відбувається хімічна взаємодія (як, наприклад, у випадку з отриманням сірчаної та азотної кислот), процес називається Хемосорбція.

При абсорбції процес массопередачи протікає на поверхні зіткнення фаз, тому повинна бути створена розвинена поверхня дотику між газом і рідиною. За способом утворення цієї поверхні абсорбційні апарати можна розділити на поверхневі, барботажние і розпилюють

Поверхневі абсорбери - в них поверхнею зіткнення фаз є дзеркало рідини або поверхню плівки, яка утворюється при стікання рідини по якомусь твердому тілу. До апаратів цього типу відносяться найбільш часто застосовуються в промисловості: насадочні абсорбери і плівкові абсорбери. Останні, в свою чергу, бувають трубчасті і абсорбери з листової насадкою.

Барботажние абсорбери - в них поверхню зіткнення розвивається потоками газу, розподіляється в рідині у вигляді бульбашок і цівок. Абсорбери цього типу виготовляються з ковпачковими, сітчатим або провальними тарілками, які є основними масообмінних елементами абсорбера.

Розпилюють абсорбери - в них поверхню зіткнення створюється за рахунок дрібного розбризкування або розпилення рідини в обсяг яка протікає газу.

Чим вище ступінь розбризкування або розпилення, тим більше поверхня дотику між газоподібної і рідкої фазами. Основними елементами розпилюють абсорберів є механічні і пневматичні форсунки або відцентрові розпилювачі.

Роль і значення поверхні зіткнення фаз в процесі масообміну зрозуміла з основного рівняння масопередачі:

М = КF∆

в якому кількість речовини М (кг / сек або кг / год), що переходить в одиницю часу з однієї фази в іншу, прямо пропорційно поверхні [дотику фаз Т7 (м2), коефіцієнту масопередачі К і рушійною силою А процесу массопередачи. Тут поверхню масообміну характеризує [кількісну сторону процесу, а коефіцієнт массопередачи і рушійна \ сила процесу - якісну сторону процесу. Зокрема, величина [коефіцієнта масопередачі в основному залежить від розчинності Iраспределяемого речовини в рідині, а рушійна сила - від відсутності [рівноваги між рідиною і газом.

Технологічний розрахунок насадок (втім як і будь-яких інших) Уабсорберов зводиться в основному до наступних трьох моментів:

1) розрахунку матеріального і (при необхідності) теплового балансів;

2) визначення параметрів, необхідних для вибору допоміжного обладнання (насосів для перекачування рідини, вентиляторів для передачі ваза, холодильників, форсунок і т.д.):

3) розрахунком основних розмірів абсорберів, необхідних для подальшого конструювання і виготовлення апарату.