Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Высшее государственное учебное заведение

Донецкий национальный технический университет

Кафедра «Химическая технология топлива»

Специальность: Технология химических веществ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Процессы и аппараты химической технологии»

На тему:

Расчет абсорбционной установки для очистки воздуха от аммиака

Выполнила Косорукова П.А.

Студентка 3 курса, группы ТХВ-13

Руководитель: доцент, Акимова Л.Н.

Донецк, 2015



СОДЕРЖАНИЕ

• ЛИСТ ЗАДАНИЯ
• КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН
• РЕФЕРАТ
• ВВЕДЕНИЕ
• 1. Схема абсорбционной установки
• 2. Насосная установка
• 2.1 Принцип действия
• 2.2 Расчет насосной установки
• 3. Теплообменный аппарат
• 3.1 Принцип действия
• 3.2 Расчет теплообменного аппарата
• 4. Абсорбционный аппарат
• 4.1 Принцип действия
• 4.2 Расчет абсорбера
• ВЫВОДЫ
• ЗАКЛЮЧЕНИЕ
• СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

• задание
• На курсовую работу студента: Косоруковой Полины Андреевны

1. Тема работы: Расчет абсорбционной установки для очистки воздуха от аммиака.

2. Срок сдачи студентом работы: 28.12.15

3. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень вопросов, подлежащих разработке): описание абсорбционной установки, расчет насосной установки, расчет теплообменного аппарата, расчет абсорбционного аппарата.

4. Перечень графического материала (с точным указанием обязательных чертежей): схема абсорбционной установки, схема центробежного насоса, схема теплообменного аппарата, схема абсорбционного аппарата.

6. Дата видачи задания: 29.09.15.

Студент Косорукова Полина

Преподаватель Акимова Людмила Николаевна



КАЛЕНДАРНЫЙ ПЛАН

№	Название этапов курсовой работы	Срок выполнения этапов работы
1	Схема абсорбционной установки и ее описание	29.09.15 - 06.10.15
2	Расчет насосной установки	08.10.15 - 20.10.15
3	Расчет теплообменного аппарата	22.10.15 - 10.11.15
4	Расчет абсорбционного аппарата	12.11.15 - 01.12.15
5	Оформление пояснительной записки	03.12.15 - 17.12.15
6	Сдача курсовой работы	22.12.15 - 29.12.15



РЕФЕРАТ

Страниц - 31 , рисунков - 6 , источников - 4 .

Объект работы - установка очистки воздуха от аммиака.

Цель работы - закрепление знаний по основным разделам курса процессов и аппаратов химической технологии: гидравлика, теплопередача, массопередача.

В данной курсовой работе была представлена технологическая схема установки по очистке воздуха от аммиака, описаны основные аппараты схемы. Также дано краткое описание работы конструкции аппаратов, приведены преимущества и недостатки аппаратов, входящих в технологическую схему. Были произведены расчеты центробежного насоса, холодильника для охлаждения воздуха водой и абсорбера для поглощения аммиака.

Напор, аммиак, насосная установка, рейнольдс, плотность, тепловой баланс, производительность, коэффициент теплоотдачи, турбулентный режим, абсорбер, расход поглотителя, мощность, противоток



ВВЕДЕНИЕ

Аммиак - химическое соединение, синтезируемое из азота и водорода (NH₃) и представляющее собой газ без цвета с выраженным запахом нашатыря[1].

Производство аммиака играет важную роль в химической промышленности. Львиная его доля идет на изготовление азотной кислоты, красителей, растворителей, азотных удобрений, взрывчатых веществ и даже на получение обычной пищевой соды. При пайке металлов используют нашатырь для очистки паяльника и спаиваемых изделий. Также жидкий аммиак присутствует в холодильных камерах[1].

На объектах химической промышленности, где персонал имеет непосредственный контакт с аммиаком и аммиачными соединениями, установлена предельная допустимая концентрация (ПДК) этого газа в воздухе -- 20 мг/м³. В населенных пунктах, которые расположены рядом с подобным производством, эта величина гораздо ниже -- 0,04 мг/м³. Человек ощущает запах аммиака при ПДК, равной 37 мг/м³, и тогда людям необходимы специальные защитные костюмы[1].

Газообразный аммиак в малой концентрации вызывает жжение в глазах и слезоточивость, при увеличении дозы - химический ожог роговицы и даже слепоту. Вдыхание аммиачных испарений может губительно отразиться на дыхательных путях организма: першение в горле, затруднение дыхания, кашель - лишь «первые ласточки» отравления. Далее последуют головокружения, тошнота, мучительные мигрени, катар дыхательных путей. Симптомы могут то пропадать, то возвращаться с новой силой. Помимо этого, данный газ оказывает нервно-паралитическое действие в виде изменений в поведении и бреда, а также делает гиперчувствительными органы слуха: возможны глухота или судороги и сильные боли в ушах. Сжиженный аммиак при попадании на кожу вызывает обморожение, зуд, покраснения, волдыри[1].

В быту жидкий аммиак можно увидеть в виде растворителей и очистителей (25-30%-ные растворы). С их помощью протирают технику, стекла, полы, кафель и избавляются от сложных пятен (лака, краски, жира, масел и др.). 10%-ный аммиачный раствор, или в просторечии нашатырь, присутствует во многих аптечках и помогает при обмороках и алкогольной интоксикации, так как раздражает слизистые оболочки организма[1].

1. Схема абсорбционной установки

Абсорбция - это массообменный процесс, при котором компонент из газовой фазы переходит в жидкую фазу - поглотитель. Различают физическую и химическую абсорбцию. В данной курсовой работе происходит химическая абсорбция.

Хемосорбция - это процесс, при котором распределяемый компонент вступает в химическую реакцию с поглотителем.

При взаимодействии с водой идет абсорбция аммиака водой:

NH₃+H₂ONH₄OH



1. Схема абсорбционной установки

Регенерированная вода из ёмкости 1 центробежным насосом 2 подается на верх абсорбера 3 (поток -1-). Через форсунку вода разбрызгивается по общему сечению аппарата.

Насыщенная аммиаком жидкость (поток -2-) выводится на регенерацию. Горячий воздух, содержащий аммиак (поток -3-) поступает в межтрубное пространство теплообменника 4, где охлаждается с помощью технической воды (поток -6-), которая вводится в трубное пространство теплообменника. Охлажденный воздух (поток -4-) подается в штуцер абсорбера и поднимается наверх в абсорбер. В абсорбере соблюдается противоток газа и жидкости: жидкость движется вниз, а газ вверх. При контакте воздуха с водой, аммиак из воздуха переходит в жидкую фазу, а очищенный воздух выходит в атмосферу (поток -5-).

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 1.1 Схема абсорбционной установки

Условные обозначения: Потоки:

1 - ёмкость с регенерируемой жидкостью -1- - регенерация воды

2 - центробежный насос; -2- - вода насыщается аммиаком;

-5- - очищенный воздух

3 - абсорбер;-3- - горячий воздух-6- - охлаждаемая вода

4 - холодильник-4- - охлажденный воздух



2. Насосная установка

Для перемещения капельных жидкостей служат насосы. Их разделяют на следующие основные типы: поршневые, центробежные, осевые, ротационные, струйные. Поршневые насосы получили широкое распространение в XIX в. С появлением быстроходных электродвигателей поршневые насосы стали вытесняться центробежными насосами, конструкции которых достигли большого совершенства в течении последних десятилетий. Рассмотрим этот тип насосов подробнее[1].

2.1 Принцип действия

В центробежных насосах всасывание и нагнетание жидкости происходит под действием центробежной силы, возникающей при вращении заключенного в корпус колеса с лопатками (рис. 2.1).

В чугунном корпусе спиралевидной формы вращается вал приводимый в движение непосредственно от электродвигателя или от трансмиссии; на валу закреплено рабочее колесо с лопатками определенной формы, образующими между собой каналы для прохода жидкости [1].

Рис. 2.1 Схема центробежного насоса



Корпус насоса снабжен двумя штуцерами. Один находится на осевой части корпуса и непосредственно сообщается с пространством внутренней окружности колеса; к этому штуцеру присоединен всасывающий трубопровод. Второй штуцер помещен тангенциально на боковой части корпуса и соединяется с нагнетательным трубопроводом [1].

Приемный клапан служит для того, чтобы залить насос жидкостью перед пуском и предотвратить опоражнивание всасывающего трубопровода (при остановке насоса). Чтобы предотвратить обратный слив жидкости и защитить насос от гидравлического удара при внезапной остановке, в напорном трубопроводе часто устанавливают обратный клапан[1].

Если внутреннее пространство корпуса заполнено жидкостью, то при вращении колеса лопатки придают жидкости, находящейся в колесе, вращательное движение. При этом возникающая при вращении центробежная сила отбрасывает жидкость от центра к периферии колеса; отсюда она затем выбрасывается в корпус и поступает в нагнетательный трубопровод.

При вращении колеса жидкость непрерывно засасывается из бассейна или резервуара в насос и выталкивается из насоса. Таким образом, в центробежном насосе, в отличие от поршневого, всасывание и нагнетание жидкости протекают равномерно и непрерывно. Давление, развиваемое центробежной силой в насосе, а следовательно, и высота нагнетания зависят от скорости вращения рабочего колеса и будут тем больше, чем большее число оборотов делает колесо [1].

Высота подачи центробежного насоса с одним рабочим колесом ограничена. Поэтому насосы в зависимости от требуемой высоты подачи изготавливают с несколькими рабочими колесами, соединенными друг с другом последовательно [1].

Центробежные насосы обеспечивают плавную и непрерывную подачу перекачиваемой жидкости при достаточно высоких значениях коэффициента полезного действия. Относительно простое устройство обеспечивает их высокую надежность и достаточную долговечность. Отсутствие поверхностей трения, клапанов создает возможности для перекачивания загрязненных жидкостей. Простота непосредственного соединения с высокооборотными двигателями способствует компактности насосной установки и повышению ее к.п.д. Центробежные насосы наиболее пригодны во всех случаях, когда требуется большая производительность при относительно небольшом напоре, т.е. для большинства химических производств [2].

Все эти достоинства лопастных насосов, прежде всего центробежных, привели к тому, что они являются основными насосами в химической промышленности [2].

К недостаткам центробежных насосов относится ограниченность их применения в области малых производительностей и больших напоров [2].

2.2 Расчет насосной установки

Задание: определить напор, развиваемый центробежным насосом, и потребляемую им мощность при перекачивании воды из открытой емкости в абсорбер, работающий при избыточном давлении.

Исходные данные:

1. температура воды t_В = 30 °C;

2. производительность насоса по воде V = 85 м³/ч;

3. диаметр всасывающего трубопровода d₁ = 200 мм;

4. диаметр нагнетательного трубопровода d₂ = 200 мм;

5. длина всасывающего трубопровода l₁ = 120 м;

6. длина нагнетательного трубопровода l₂ = 55 м;

7. число отводов под углом 90є на каждом трубопроводе n = 5 шт;

8. число вентилей на каждом трубопроводе m = 2 шт;

9. абсолютная шероховатость трубопроводов = 0,1 мм;

10. высота подъема жидкости в нагнетательном трубопроводе Н = 30 м;

11. коэффициент полезного действия насоса з = 0,57 ;

12. давление избыточное Р = 0,3·10^-2 МПа.

Решение

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Размещено на http://www.Allbest.ru/

Рис. 2.2 Схема сети насосной установки

- Потребляемая мощность

- Напор

Общие потери

Потери давления на всасывающей линии

Потери давления на нагнетательной линии

Находим скорость воды в нагнетательной и всасывающей линиях по формуле:

Находим критерий Рейнольдса по формуле:

где с - плотность воды при 30 °C, с = 995,7 кг/м³ [4]

м - вязкость воды при 30 °C, м = 0,8007·10^-3 Па·с [4]

Режим течения воды: устойчивый турбулентный

По графику зависимости коэффициента трения от критерия Рейнольдса и степени шероховатости, находим значение коэффициента трения

Для всасывающей линии: при = 2000 и Re = 37306 =0,023 [4]

Для нагнетательной линии при = 2000 и Re = 37306 =0,023 [4]

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии:



- вход в трубу с острыми краями (0,5) [4]

- нормальный вентиль (m) = 4,72=9,4 [4]

- отвод под углом 90° (n) = 15=5 [4]

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для нагнетательной линии:

- вход в трубу с острыми краями (0,5) [4]

- нормальный вентиль (m) = 4,72=9,4 [4]

- отвод под углом 90° (n) = 15=5 [4]

Потери давления на всасывающей линии:

Потери напора на всасывающей линии:

Потери давления на нагнетательной линии:

Потери давления на нагнетательной линии:

Потери напора на нагнетательной линии:

Дополнительные потери давления = 1 атм = 101325 Па

Дополнительные потери напора:

Рассчитываем полный напор, развиваемый насосом:

Рассчитываем потребляемую мощность:

По справочным данным устанавливаем, что по заданным напору и производительности следует выбрать центробежный насос марки X90/49. Для которого при оптимальных условиях V = 2,5 10^-2 м³/с (т.к V=65/3600=2,3 10^-2 м³/с) , H = 40 м, КПД насоса = 0,7. Насос снабжен двигателем AO2-72-2, номинальная мощность 30 кВт, частота вращения вала = 48,3 об/с.

3. Теплообменный аппарат

конструктивный абсорбционный теплообменный аммиак

Теплообменниками называют аппараты, применяемые для осуществления теплообмена между двумя теплоносителями с целью нагревания или охлаждения одного из них, а в ряде случаев целевое назначение имеют оба процесса - нагревание холодного теплоносителя и охлаждение горячего[2].

Теплообменные аппараты можно классифицировать но следующим признакам:

а) но принципу действия: поверхностные и смесительные;

б) но назначению: холодильники, подогреватели, конденсаторы, испарители;

в) по направлению движения теплоносителей: прямоточные, противоточные, перекрестного тока и др[2].

Рассмотрим более подробно классификацию теплообменных аппаратов по принципу действия. В соответствии с этим классификационным признаком поверхностные аппараты можно подразделить на следующие типы в зависимости от вида поверхности теплообмена:

а) аппараты с трубчатой поверхностью теплообмена (кожухотрубчатые теплообменники, теплообменники «труба в трубе», оросительные теплообменники, змеевиковые теплообменники);

б) аппараты с плоской поверхностью теплообмена (пластинчатые теплообменники, спиральные теплообменники, аппараты с рубашкой)[2].

3.1 Принцип действия

Кожухотрубчатые теплообменники различных конструкций - наиболее распространённый тип теплообменных аппаратов. Они состоят из пучка труб, концы которых закреплены в специальных трубных решетках путем развальцовки, сварки, пайки, а иногда на сальниках. Пучок труб расположен внутри общего кожуха, причем один из теплоносителей движется по трубам, а другой - в пространстве между кожухом и трубами (межтрубное пространство). Таким образом горячий и холодный потоки теплоносителей движутся по разным камерам, не смешиваясь друг с другом. Процесс теплообмена идет через стенки камер [2].

В одноходовом теплообменнике, теплоноситель движется параллельно по всем трубам. Многоходовые теплообменники, работающие при смешанном токе теплоносителей (применяют для повышения скорости их движения в трубах) [2].

Для повышения скорости движения теплоносителя в межтрубном пространстве устанавливают продольные и поперечные перегородки. Продольные перегородки применяются в многоходовых теплообменниках для разделения межтрубного пространства на ходы. Поперечные перегородки используются как в одноходовых, так и в многоходовых теплообменниках[2].

Используемый в технологической схеме, для очистки воздуха от аммиака, кожухотрубчатый теплообменник с перегородками изображен на рисунке 3.1.

Рисунок 3.1 - Кожухотрубный теплообменник

Достоинства кожухотрубчатых теплообменников: компактность, небольшой расход металла, легкость очистки труб изнутри (за исключением теплообменников с U-образными трубами) [2].

Недостатками таких теплообменников являются: трудность пропускания теплоносителей с большими скоростями (этот недостаток в известной мере устраняется в многоходовых и элементных теплообменниках), трудность очистки межтрубного пространства и малая доступность его для осмотра и ремонта, трудность изготовления из материалов, не допускающих развальцовки и сварки (чугун, ферросилид и др.)[2]

3.2 Расчет теплообменного аппарата

Задание: определить необходимую поверхность холодильника для охлаждения воздуха водой.

Исходные данные:

1. Расход воздуха G = 6, кг/с;

2. Температура воды: начальная t₁ = 20 °C, конечная t₂ = 38 °C;

3. Температура воздуха: начальная t₃ = 58 °C, конечная t₄ = 28 °C;

Решение

Характер изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности труб для принятой схемы движения теплоносителей (противоток) показан на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 - Схема движения теплоносителей при противотоке

Для определения расхода охлаждающих агентов составим уравнение теплового баланса:

Q_гор = Q_хол + Q_пот,

Q = G · C_возд · (t₃ - t₄) = G · С_воды · (t₂ - t₁),

где Q - количество теплоты, отданное воздухом при его охлаждении, кг/с; G, - расход воздуха и воды соответственно, кг/с;

C_возд = 1005, С_воды = 4187 - удельные теплоемкости воздуха и воды [4], Дж/(кг·К).

Из уравнения материального баланса, определяем тепловую нагрузку:

Q = G · C_возд · (t₃ - t₄) = 6 · 1005 · (58 - 28) = 180900 Вт.

Определяем расход охлаждающей воды по формуле:

Поверхность нагрева теплообменника определим по уравнению теплопередачи:

Q = K · F · Дt_cp,

откуда

где K - коэффициент теплопередачи, Вт/(м² · К);

F - поверхность теплообмена, м²;

Дt_cp - средняя разность температур, °C.

Так как = = 2,5 > 2, то

где и - разность температур воды и воздуха на входе и на выходе из теплообменника.

Коэффициент теплопередачи рассчитывается по формуле:

Для определения числа Нуссельта необходимо знать характер движения воды в трубе. Для этого вычислим значение критерия Рейнольдса по формуле:

Для вынужденного движения W = 1530 (м/с)

d = 0,025 (м) по условию

_возд при 9 = 1,226 (кг/м³) [4]

_возд при 9 = 0,00001785 (Пас) [4]

л_возд при 9 =0,0255 (Вт/ м



W = 0,5 (м/с) по условию

d = 0,021 (м) по условию

_воды при 18 = 998,68 (кг/м³) [4]

_воды при 18 = 0,001005 (Пас) [4]

л_воды при 18 =0,599 (Вт/ м

Pr при 18 = 7,02 [4]

Так как Re > 10 000 (устойчивое турбулентное движение), то расчет критерия Нуссельта проводим по уравнению:

Находим коэффициент теплопередачи:

_ст = 2[4]

л_ст = 46,5 (Вт/ м

Таким образом, поверхность теплообменника составит:

В соответствии с ГОСТ 15118 - 79, ГОСТ 15120 -79, ГОСТ 15122 - 79 принят кожухотрубный теплообменник КТХ. Параметры теплообменника:

1. площадь теплообмена F = 127 м² ;

2. длина труб L = 4 м;

3. число ходов n = 4;

4. число трубок в одном ходу - 404;

5. диаметр трубок d_т = 25Ч2 мм;

6. диаметр внутреннего кожуха D = 800 мм.



4. Абсорбционный аппарат

Абсорбция - процесс избирательного поглощения компонентов из газовых или парогазовых смесей жидким поглотителем - абсорбентом. Процесс абсорбции происходит только в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в данной смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающим в контакт с этим газом[3].

Абсорбция, как и другие процессы массопередачи, протекает на поверхности раздела фаз. Поэтому абсорбционные аппараты - абсорберы, должны обеспечить развитую поверхность контакта между жидкой и газовой фазами. По способу образования этой поверхности, что непосредственно связано с конструктивными особенностями абсорберов, их можно подразделить на четыре основные группы: пленочные, насадочные, тарельчатые, распыливающие [3].

4.1 Принцип действия

Насадочный абсорбер показан на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1. - Насадочный абсорбер: 1 - насадка; 2 - решетка; 3 - распределительный стакан (брызгалка); 4 - направляющий конус

Насадка опирается на решетки, в которых имеются отверстия для прохождения газа и стока жидкости. Газ поступает в колонну снизу и движется вверх противотоком по отношению к жидкости. Подаваемая на насадку жидкость должна быть равномерно распределена по сечению колонны. Для подачи жидкости применяют желоба, дырчатые трубы и другие устройства [3].

В абсорбере, показанном на рисунке, жидкость подается на насадку при помощи распределительного стакана (брызгалка), в котором имеется большое количество отверстий диаметром 3-6 мм. Жидкость поступает в распределительный стакан из напорного бака или подается непосредственно насосом и вытекает из отверстий стакана отдельными струями [3].

Чтобы предотвратить растекание жидкости к стенкам, иногда насадку засыпают не сплошь на всю высоту, а в виде отдельных слоев. Высота отдельных слоев 1,5-3 м. Для перераспределения жидкости и отвода ее от стенок под каждым слоем насадки, кроме нижнего, устанавливают направляющий конус [3]. Преимуществом насадочных колонн является простота устройства, особенно важная при работе с агрессивными средами. Другое преимущество насадочных колонн - более низкое, чем в барботажных абсорберах, гидравлическое сопротивление [3].

Однако насадочные колонны мало пригодны при работе с загрязненными жидкостями, а в случае малых количеств орошающей жидкости не дают удовлетворительных результатов, так как при низкой плотности орошения не достигается полная смачиваемость насадки. Кроме того, в насадочных колоннах затруднен отвод тепла, выделяющегося при поглощении газа [3].

4.2 Расчет абсорбера

Задание: определить минимальный расход поглотителя и среднюю движущую силу при абсорбции аммиака из воздуха водой, рассчитать диаметр и высоту насадочной части абсорбера. Насадка - беспорядочно насыпанные кольца Рашига размером 25Ч25Ч3 мм.

Исходные данные:

1. расход воздуха G = 6, кг/с;

2. концентрация распределяемого компонента в воздухе:

1) на входе в абсорбер у₁ = 0,04,

2) на выходе из абсорбера у₂ = 0,004;

3. концентрация распределяемого компонента в поглотителе на входе в абсорбер х₁ = 0;

4. давление воздуха Р = 0,3 · 10^-2, МПа;

5. температура воздуха t = 28, °C;

6. скорость движения воздуха в общем сечении аппарата W = 1,1, м/с;

7. коэффициент массопередачи К_у = 0,40 , кмоль/(м²·ч);

Решение

Массу аммиака, переходящего в процессе абсорбции из газа в воду рассчитываем из уравнения материального баланса:

Минимальный расход поглотителя:

Система аммиак + воздух + вода подчиняется закону Генри, и для нее справедливо уравнение равновесия:



m - коэффициент распределения компонента между фазами при равновесии и рассчитывается по формуле:

где Е - константа Генри, для NH₃ E = 2080 мм. рт. ст [4]

П - общее давление воздуха.

мм. рт. ст

кмоль Н₂О/с

Диаметр абсорбционной колонны D рассчитываем по уравнению расхода для газового потока:

с - плотность воздуха, равная 1,29 кг/м³[4] при нормальных условиях.

Найдем плотность при фактических условиях:



Площадь поверхности массопередачи:

где - средняя движущая сила.

Оптимальный расход поглотителя рассчитывается по формуле:

,

Где

кмоль NH₃/кмоль возд.

кмоль NH₃/кмоль возд.

кмоль NH₃/кмоль возд.

Тогда:

м²

Зная по справочным данным удельную поверхность насадки у = 204 м²/м³ [4], рассчитаем объем слоя керамических колец необходимый для создания найденной поверхности:

(м³)

Площадь сечения абсорбера:

Высота насадочной части абсорбера:

(м)

Принимаем количество ярусов насадочной части n = 3, по высоте h_яр = 1. Тогда высота насадки H_н = 3 м.

ВЫВОДЫ

В курсовой работе был выполнен расчет основного оборудования для схемы очистки воздуха от аммиака. В него вошли расчет насосной установки, теплообменника и абсорбера.

Наименование аппарата	Расчетные величины	Стандартные величины	Процент запаса
Насос	Q = 0,57 H = 40 м N = 16кВТ	Q = 0,7 H = 40 м N = 30 кВт	21% 0% 47%
Теплообменник	F = 125	F = 127	2%

Для абсорбера рассчитали минимальный расход поглотителя, равный 0,47 кмоль Н₂О/с и среднюю движущую силу при абсорбции аммиака из воздуха водой, она равна 0,15 кмоль NH₃/кмоль возд., рассчитали диаметр и высоту насадочной части абсорбера, они равны 2,4 м и 3 м соответственно. Высота аппарата равна 6,4 м.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С целью очистки газовоздушной смеси, содержащей аммиак, был произведен расчет абсорбционной установки. Даны понятия абсорбции и хемосорбции.

В предложенной технологической схеме в качестве поглотителя использована вода, как доступный и относительно дешевый ресурс.

По расчетам были выбраны следующие аппараты.

1. Центробежный насос марки X90/49. Для которого при оптимальных условиях V = 2,5 10^-2 м³/с, H = 40 м, КПД насоса = 0,7. Насос снабжен двигателем AO2-71-2, номинальная мощность 30 кВт, частота вращения вала = 48,3 об/с.

2. В соответствии с ГОСТ 15118 - 79, ГОСТ 15120 -79, ГОСТ 15122 - 79 принят кожухотрубный теплообменник КТХ. Параметры теплообменника:

- площадь теплообмена F = 127 м² ;

- длина труб L = 4 м;

- число ходов n = 4;

- число трубок в одном ходу - 404;

-диаметр трубок d_т = 25Ч2 мм;

-диаметр внутреннего кожуха D = 800 мм.

3. Для абсорбера рассчитали минимальный расход поглотителя, равный 0,47 кмоль Н₂О/с и среднюю движущую силу при абсорбции аммиака из воздуха водой, она равна 0,015 кмоль NH₃/кмоль возд., рассчитали диаметр и высоту насадочной части абсорбера, они равны 2,4 м и 3 м соответственно. Высота аппарата равна 6,4 м.



СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

1. Плановский, А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / А.Н. Меликов, В.М. Рамм, С.З. Каган. - М.: Химия, 1968. - 848 с.

2. Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты химической технологии / А.Г. Касаткин. - М.: Госхимиздат, 1961. - 830 с.

3. Дытнерский Ю.И. Процессы и аппараты химической технологии / Ю.И. Дытнерский. - М.: Химия, 1995. - 768 с.

4. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. - Л.: Химия, 1987. - 576 с.

Размещено на Allbest.ru

...