Маса аміаку, яка поглинається за одиницю часу, і витрата води на абсорбцію

Ці величини знайдемо з рівняння матеріального балансу:

= L_min() (2)

де L, G – витрати відповідно чистого поглинача та інертної частини газу, кг/с;

- початкова і кінцева концентрації аміаку у воді, кг NH₃/кг H₂O; , - початкова і кінцева концентрації аміаку в газі, кг NH₃/кг повітря; L_min – мінімальні витрати абсорбента за умови рівноважної кінцевої концентрації аміаку у воді .

Перерахуємо склад фаз, навантаження по газу і рідині у обраній для розрахунку розмірності:

= 0,14/(1 – 0,14) = 0,16 кг NH₃/кг повітря; (3)

= 0,01/(1 – 0,01) = 0,01 кг NH₃/кг повітря; (4)

За умови = 0.

Для визначення витрати інертної частини газу G (повітря) проведемо деякі проміжні розрахунки.

Густина аміаку за робочих умов:

= 0,86 кг/м³. (5)

Густина повітря за робочих умов:

= 1,47 кг/м³, (6)

де = 17 кг/кмоль – молекулярна маса аміаку; М_пов = 29 кг/кмоль – молекулярна маса повітря.

Початкова мольна концентрація аміаку в газовій суміші:

= 0,217, (7)

Густина газової суміші на вході в абсорбер:

ρ_сум = у_поч٠ + (1 – у_п) ρ_пов=0,217٠0,86 + (1 –0,217)٠1,47=1,34 кг/м³. (8)

Масова витрата газової суміші на вході в абсорбер:

G_сум = V٠ρ_сум = 3500٠1,34/3600 = 1,3 кг/с. (9)

Витрата повітря G:

G = G_сум(1 - ) = 1,30(1 – 0,14) = 1,118 кг/с.

Маса аміаку, що поглинається водою за одиницю часу:

М = G = 1,118(0,16 – 0,01) = 0,168 кг/с. (10)

Для визначення кінцевої рівноважної концентрації аміаку у воді спочатку знайдемо кінцеву рівноважну концентрацію аміаку у воді в мольних частках:

= 0,102 кмоль NH₃ / кмоль H₂O, (11)

де П – тиск в абсорбері, мм. рт. ст.; Е = 1930 мм рт. ст. - константа Генрі для системи аміак – вода (додаток 5.4)

Відносна масова концентрація:

= = 0,107 кг NН₃/ кг Н₂О, (12)

де М_в = 18 кг/кмоль – молекулярна маса води.

З рівняння (2) мінімальна витрата абсорбента:

L_mіn = М/ = 0,168 / 0,107 = 1.57 кг/с.

Робоча витрата абсорбента [2]:

L = 1,3 L_mіn = 1,3٠1,57 = 2,04 кг/с.

Кінцева концентрація аміаку у воді на виході з абсорбера:

0,168 / 2,04 = 0,082 кг NН₃/ кг Н₂О. (13)

Питома витрата поглинача:

ℓ = L/G = 2,04/1,118 = 1,57 кг/кг. (14)

Перевіримо отримані результати за рівнянням матеріального балансу:

М = G( _п - _к) = L( - ). (15)

Баланс дотримується.

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 106; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!