Коротко про сайт

RefList.Su - це найбільша колекція рефератів. На сайті RefList.su Ви знайдете безліч цікавих робіт і статей: реферати, дипломні, курсові роботи, шпаргалки, контрольні та лабораторні роботи, топіки з англійської мови. На нашому порталі, Ви можете додавати свої матеріали, читати реферати користувачів, використовувати пошук по сайту. Також в RefList.su можна почитати викладу, доповіді, квитки, твори. Колекція рефератів доступна для всіх безкоштовно і без відправки смс, і реєстрації.

Реклама

Товари

Реферат на тему Абсорбция сірководню скачати

Розділ: хіміяТип роботи: курсова робота
Страница 1 из 2 | Следующая страница

Зміст

Запровадження

1. Загальна частина

2. Технологічний розрахунок

2.1 Матеріальний баланс, визначення маси улавливаемого сірководню і витрати поглинача

2.2 Расчёт рушійної сили

3. Конструктивний розрахунок

3.1 Розрахунок коефіцієнта массопередачи

3.2 Вибір типу насадки і по її застосуванню

3.3 Розрахунок швидкості газу та діаметра абсорбера

3.4 Визначення швидкості рідини (щільності зрошення) і частки активної поверхні насадки

3.5 Розрахунок коефіцієнтів массотдачи

3.6 Визначення поверхні массопередачи і висоти абсорбера

4. Розрахунок гідравлічного опору абсорбера

5. Прочностной розрахунок

5.1. Розрахунок товщини стінки обечайки

5.2 Розрахунок днищ і кришок

5.3. Розрахунок опор апарату

5.4. Розрахунок штуцеров

5.5. Конструкції фланцевых сполук

Список літератури

Запровадження

У цьому курсовому проекті відбувається абсорбція сірководню, з повітряної суміші, водою. Через війну, виході з абсорбера, виходить так звана сірководнева кислота, широко використовувана як і промисловості, і у народному господарстві.

СЕРОВОДОРОД -- Н2S, безбарвний газ з різким ядушливим запахом; tпл = -77,7 °З, tкип = -33,35 °З. Растворим у питній воді (0,378% щодо маси при 200С); водний розчин - сірководнева кислота.

КПУ повітря 4,5-45,5%.

Сірководень є сильним окислювачем. Утримується в попутних газах родовищ нафти, у природних і вулканічних газах, водах мінеральних джерел. Утворюється внаслідок розкладання білкових сполук. У промисловості виходить як побічний продукт при очищенні нафти, природного і коксового газу. У лабораторних умовах виходить при взаємодії сульфіду заліза і сірчаної кислоти.

Застосовується у виробництві сірчаної кислоти, сірки; щоб одержати сульфидов, сероорганических сполук; на приготування лікувальних сірководневих ванн.

Дратує слизові оболонки, та дихальні органи (ГДК 10мг/м3)

1. Загальна частина

Під абсорбцією розуміють поглинання газу чи рідини рідким поглиначем, у якому абсорбируемое речовина більш-менш розчинно. Області застосування абсорбційних процесів у промисловості дуже великі: отримання готового продукту шляхом поглинання газу рідиною; поділ газових сумішей на складові їх компоненти; очищення газів шкідливих домішок; уловлювання цінних компонентів з газових викидів.

Розрізняють фізичну абсорбцію і хемосорбцию. При фізичної абсорбції розчинення газу рідини не супроводжується хімічної реакцією чи впливом цієї реакцію швидкість процесу можна знехтувати. Зазвичай, фізична абсорбція не супроводжується суттєвими тепловими ефектами. Якщо за цьому початкові потоки газу та рідини незначно різняться по температурі, таку абсорбцію можна як изотермическую.

При виборі типу абсорбера необхідна за кожному конкретному випадку виходити із фізико-хімічних умов проведення процесу з урахуванням техніко-економічних чинників.

Поверхневі абсорбери йдуть на поглинання добре розчинних газів, вони мають обмежене застосування через недостатню ефективності і громіздкість. До переваг ефективніших, ставляться простота устрою, низька гідравлічне опір, можливість роботи з забрудненими газами. Проте вони застосовуються, переважно, для поглинання добре розчинних газів.

2. Технологічний розрахунок

Геометрические розміри колонного массообменного апарату визначаються основному поверхнею массопередачи, яка потрібна на проведення цього процесу, і швидкостями фаз.

Поверхня массопередачи можна знайти з основного рівняння массопередачи [1]:

де - маса речовини, переданого через поверхню розділу фаз в одиницю часу (маса улавливаемого компонента), ;

 - коефіцієнти массопередачи відповідно по рідкої та газовій фазам, ;

 - середня рушійна сила абсорбції по рідкої фазі, ;

 - середня рушійна сила абсорбції з газової фазі, .

2.1 Матеріальний баланс, визначення маси улавливаемого сірководню і витрати поглинача

Безліч сірководню, переходить у процесі абсорбції з газової суміші в поглинач за одиницю часу, знаходять з рівняння матеріального балансу:

де - маса улавливаемого компонента, ;

 - витрати відповідно до чистого поглинача і інертної частини газу, ;

 - початкова й кінцева концентрація сірководню в газі, ;

 - початкова й кінцева концентрація сірководню в поглотителе, .

Проведемо перерахунок концентрацій і навантажень по фазам в обрану до розрахунку розмірність:

,

де - мольная частка сірководню в газі на вході у абсорбер, ; - мольная маса сірководню, ; [2]; - мольная маса повітря, ; [2].

Оскільки мольная частка будь-якого компонента суміші ідеальних газів дорівнює його об'ємної частки, визначимо мольную частку сірководню на вході у абсорбер:

.

Тоді

Кінцева концентрація сірководню в газі розраховується з регламентованої ступеня уловлювання за такою формулою:

Кінцева концентрація абсорбируемого компонента в абсорбенте зумовлює витрата поглинача, який у часи чергу, впливає на розміри абсорбера і частина енергетичних витрат, що з перекачуванням рідини і його регенерацією. Конечную концентрацію можна висунути зі рівняння матеріального балансу, обравши оптимальний коефіцієнт надлишку поглинача.

З рівняння матеріального балансу слід:

,

де - мінімальний масовий витрата чистого поглинача, ; - кінцева відносна масова концентрація сірководню в поглотителе, рівноважна відносної масової концентрації сірководню в газі , ; - коефіцієнт надлишку поглинача. З техніко-економічних розрахунків коефіцієнт надлишку поглинача приймають рівним 1,1 [1]. Звідси

З урахуванням заданої ступеня регенерації абсорбера , визначимо концентрацію сірководню в регенерированном поглотителе:

Перевіримо, не чи суперечать певні вище параметри необхідного умові проведення процесу абсорбції наявності рушійної сили процесу у будь-якій точці за висотою апарату, саме:

Масовий витрата інертної частини газу то, можливо визначено з висловлювання

де -- масовий витрата інертної частини газу, ; -- об'ємний витрати при нормальних умов, ; -- середня щільність інертної частини газу при нормальних умов, ; де -- середня щільність газу при нормальних умов, ; -- объёмная масова концентрація сірководню в газі на вході у абсорбер, . Середню щільність газу теж можна розрахувати, знаючи її середню молекулярну масу з рівняння Менделеева-Клапейрона. Для аміачного газу при нормальних умов одержимо:

де -- нормальне тиск,

; ; -- газова стала,

; ;

 -- абсолютна температура при нормальних умов, ; .

Об'ємна масова концентрація сірководню в газі на вході у абсорбер визначається за такою формулою для перерахунку концентрацій

;

Тоді

,

Продуктивність абсорбера по поглощаемому компоненту

Определим матеріальні потоки процесу.

Витрата поглинача (води) дорівнює

Тоді ставлення витрат фаз чи питома витрата поглинача визначається

Витрати поглинає суміші на вході і виході абсорбера, й , визначаються висловлюваннями:

Витрати газової суміші не вдома і вході абсорбера, й , будуть:

2.2 Расчёт рушійної сили

У насадочном абсорбере рідка і газова фази рухаються противотоком, у своїй контакт фаз близький до безперервному. З огляду на, що цей процес абсорбції - ізотермічний (лінія рівноваги є прямою лінією), витрати фаз постійні (G=const і L=const), тобто. і робоча лінія є прямою.

Припускаючи, що потоки фаз рівномірно розподілені по поперечному перерізу апарату, перемішування відсутня, і всі частки кожної фази рухаються з швидкостями, у своїй концентрації фаз постійні по поперечному перерізу апарату і змінюються лише для його висоті, тобто. приймаючи модель ідеального витіснення, середня рушійна сила визначається за такою формулою

де: -- велика і менша рушійні сили на вході потоків в абсорбер і виході потім із нього,

де: -- відносні масові концентрації сірководню в газі, равновесные з концентраціями в рідкої фазі (поглотителе), відповідно, на вході у абсорбер і виході потім із нього, .

Определим велику підтримку і меншу рушійні сили на вході потоків в абсорбер і виході потім із нього:

Определим середню рушійну силу

3. Конструктивний розрахунок 3.1 Розрахунок коефіцієнта массопередачи

Коефіцієнт массопередачи знаходять по рівнянню аддитивности фазових диффузионных опорів [1]:

де -- коефіцієнт массопередачи, ;

 -- коефіцієнт розподілу, ;

 -- коефіцієнти массоотдачи відповідно рідкої та газової фазах, .

Для розрахунку коефіцієнтів массоотдачи необхідно вибрати тип насадки і розрахувати швидкості потоків в абсорбере.

3.2 Вибір типу насадки і по її застосуванню

При виборі типу насадки щодо масообмінних процесів керуються такими міркуваннями [1,3]:

По-перше, конкретними умовами проведення процесу -- навантаження по пару і рідини, відмінностями в фізичних властивості систем, наявністю в потоках рідини і є механічних домішок, поверхнею контакту фаз в одиниці об'єму апарата тощо.

По-друге, особливими вимогами до технологічному процесові -- необхідністю гарантувати невеличкий перепад тиску в колоні, широкий інтервал зміни стійкості роботи, мале час перебування рідини в апараті тощо.

По-третє, основними вимогами до аппаратурному оформленню -- створення одиничного чи серійного виробленого апарату малої чи великий одиничної потужності, забезпечення можливості роботи у умовах сильно коррозионной середовища, створення умов підвищеної надійності тощо.

У цьому курсовому проекті було обрано насадка типу "Керамічні сёдла "Инталокс" розміром 50 мм", оскільки процес абсорбції сірководню водою відбувається порівняно легко, вихідне сировину не забруднене механічними домішками. Насадка має такі характеристики:

Удельная поверхню - 118 м2/м3;

Вільний обсяг - 0,79 м3/м3;

Насыпная щільність - 530 кг/м3.

3.3 Розрахунок швидкості газу та діаметра абсорбера

Вибір робочої швидкості газу обумовлений багатьох чинників. У випадку її знаходять шляхом техніко-економічного розрахунку кожному за конкретного процесу. Робоча швидкість газу є функцією швидкості захлёбывания - граничною фіктивної швидкості газу сечении колони. Зазвичай, для абсорберов, що працюють у плёночном режимі, робочу швидкість газу приймають рівної 0,75~0,9 від граничною.

де

--щільності газу та рідини відповідно, ;

 -- прискорення вільного падіння, ;

;

 -- питома поверхню, ;

 -- динамічна в'язкість відповідно поглинача та води при 200С, ;

 -- коефіцієнти, залежать від типу насадки.

Діаметр абсорбера знаходять з рівняння витрати:

де:

-- об'ємний витрати газу при робочих умовах перетворюється на абсорбере, .

-- робоча швидкість, рівна 0,75~0,9 W3

 

Тоді

Приймаємо нормальний діаметр колони в хімічному виробництві, рівний , у своїй справжня робоча швидкість газу колоні дорівнюватиме:

Ставлення , входить у котрий рекомендується інтервал 0,75~0,9, отже обраний діаметр повністю задовольняє наші

м умовам. Отже, приймаємо .

3.4 Визначення швидкості рідини (щільності зрошення) і частки активної поверхні насадки

Объёмной щільністю зрошення (швидкістю рідини) в насадочных колонах зазвичай висловлюють об'ємний витрата рідини на 1 м2 площі поперечного перерізу шару насадки в одиницю часу [3]:

,

Де -- объёмная щільність зрошення, ;

 -- площа поперечного перерізу абсорбера, .

Определим

При малих плотностях зрошення неможливо забезпечити повне змочування всієї поверхні насадки. Мінімальну щільність зрошення зазвичай приймають [3] ; з меншими плотностях зрошення доцільніше застосовувати барботажные апарати.

Важливе значення має тут рівномірний розподіл орошающей рідини по поперечному перерізу колони. На підвищення рівномірності розподілу орошающей рідини, насадку часто поділяють деякі верстви, маючи у стінок між верствами направляючі конуса, а здійснення рівномірної подачі зрошення використовують різноманітні устрою: розподільні плити, жолоби, дырчатые труби, "павуки", брызговики тощо. Існує деяка мінімальна ефективна щільність зрошення , вище за яку всю поверхню насадки вважатимуться змоченою. Для насадочных абсорберов мінімальну ефективну щільність зрошення знаходять за співвідношенням [3]:

де

 -- ефективна лінійна щільність зрошення, .

Для кілець "Инталокса" розміром 50 мм

Тоді

Щільність зрошення в проектованому абсорбере перевищує мінімальну ефективну щільність зрошення , тому коефіцієнт смачиваемости насадки (частка змоченою поверхні) дорівнює 1.

Коефіцієнт змочування насадки , певний як ставлення удільної змоченою поверхні до всієї удільної поверхні, може бути знайдений з рівняння [3]:

 де

де

-- модифікований критерій Рейнольдса для водою, що по насадке плівки рідини.

Значення постійних: А=1.0,С=0.089, n=0.7

Проте чи вся змочена поверхню активна для массопередачи внаслідок освіти застійних зон в точках контакту між насадочными тілами.

Частка активної поверхні , окреслюється ставлення удільної поверхні насадки до всієї удільної поверхні:

,

де

 -- питома активна поверхню насадки, .

Для нерегулярних (неупорядоченно засипаних) насадок питому активну поверхню наближено можна знайти за такою формулою [3]:

Тоді:

Отже, певна частина змоченою поверхні то, можливо неактивною.

3.5 Розрахунок коефіцієнтів массотдачи

При розрахунку коефіцієнта массопередачи чи , коефіцієнт массоотдачи у газовій фазі для неупорядоченно завантажених насадок то, можливо визначено по рівнянню [1,3]:

де

-- дифузний критерій Нуссельта для газової фази;

-- критерій Рейнольдса для газової фази в насадке;

-- дифузний критерій Прандтля для газової фази;

-- коефіцієнт массоотдачи у газовій фазі, ;

-- еквівалентний діаметр насадки, ;

-- коефіцієнт дифузії абсорбируемого компонента у газовій фазі, ;

-- в'язкість газу, .

Для проектованого абсорбера, у разі неупорядоченно завантаженою насадки, дорівнює

Коефіцієнт дифузії компонента газової фази На газі У можна розрахувати, користуючись полуэмпирической залежністю [1,3]

,

де

 -- мольные обсяги газів Проте й У відповідно рідкому стані при нормальної температурі кипіння, ;

 -- мольные маси газів Проте й У відповідно, ;

-- тиск у абсорбере, ;

-- температура газу, .

Определим для аналізованого випадку

Рассчитаем критерій Рейнольдса:

Диффузионный критерій Прандтля

Коефіцієнт массоотдачи

Выразим у вибраній до розрахунку розмірності

Коефіцієнт массоотдачи в рідкої фазі знаходять по обобщённому рівнянню, придатному як регулярних, так неупорядкованих насадок [1,3]

де

 -- дифузний критерій Нуссельта для рідкої фази;

 -- модифікований критерій Рейнольдса для водою, що по насадке плівки рідини;

 -- дифузний критерій Прандтля для рідини;

 -- приведённая товщина водою, що плівки рідини, м;

 -- коефіцієнт дифузії абсорбируемого компонента в рідкої фазі, м2/с;

 -- коефіцієнт массоотдачи в рідкої фазі, м/с.

Звідси дорівнює:

Коефіцієнт дифузії в розбавлених розчинах може бути досить точно вирахувано по рівнянню [1,3]

де

 -- мольная маса розчинника, кг/кмоль;

 -- температура розчинника, До;

 -- мольный обсяг поглощаемого компонента, м3/кмоль;

 -- поправочний коефіцієнт.

Для води

Тоді для аналізованого випадку одержимо:

Выразим у вибраній до розрахунку розмірності:

Определим Коефіцієнт массопередачи з газової фазі:

3.6 Визначення поверхні массопередачи і висоти абсорбера

Определим величину поверхні массопередачи в абсорбере з основного рівняння массопередачи, з урахуванням проведённого розрахунку:

Высоту насадки, необхідну до створення цієї поверхні массопередачи, розраховуємо за такою формулою:

Відстань між днищем абсорбера і насадкою Нн визначається необхідністю рівномірного розподілу газу поперечному перерізу колони. Зазвичай його розраховують, з співвідношення Нн = (1,0….1,5) D.

Відстань від верхи насадки до кришки абсорбера Нв залежить від розмірів розподільного устрою для зрошення насадки і зажадав від висоти сепарационного простору (у якому часто встановлюють каплеотбойные устрою задля унеможливлення брызгоуноса з колони). З огляду на це, приймемо Нв = 2 м.

Тоді загальна висота висота абсорбера:

4. Розрахунок гідравлічного опору абсорбера

Необхідність розрахунку гідравлічного опору обумовлена тим, що його визначає енергетичні видатки транспортування газового потоку через абсорбер.

Значимість можна розрахувати за такою формулою [3]:

де

 -- гідравлічне опір сухий (неорошаемой) насадки, Па;

 --

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Поділіться рефератом Абсорбция сірководню

html-посилання на реферат
BB-cсылка на скачать реферат
Пряме посилання на завантажити реферат

Роботи схожі на Абсорбция сірководню

Аналіз функції фільтраційного опору для несталого припливу рідини (газу) (до недосконалої свердловині)
Тип роботи: реферат
инистерство спільного освітнього і професійної освіти РФ
Тюменский Державний Нафтогазовий Університет
Кафедра РЭНиГМ
Реферат«Аналіз функції фільтраційного опору для несталого припливу рідини (газу) до недосконалої свердловин
Завантажити
Аналіз функції фільтраційного опору для несталого припливу рідини (газу) до недосконалої свердловині
Тип роботи: курсова робота
Міністерство спільного освітнього і професійної освіти РФ
Тюменский Державний Нафтогазовий Університет
Кафедра РЭНиГМ
Реферат «Аналіз функції фільтраційного опору для несталого припливу рідини (газу) до недосконалої свердлов
Завантажити
Особливості зростання пляшечки газу рідини
Тип роботи: реферат
Олексій Лохов
Керівник: В.И.Шелест
10 клас школы-колледжа 130, р. Новосибірськ
1998
Запровадження Пузырьки газу рідини можуть рости двома шляхами: з допомогою диффузионного потоку через обмежує його поверхня, з допо
Завантажити
Щільність рідини при нормальної температурі кипіння
Тип роботи: реферат

Щільність рідини при нормальної температурі кипіння

Аддитивный метод Шрьодера

Під час вивчення властивостей органічних рідин Шрьодером було сформульовано правило, відповідно до яким при прогнозуванні мольного обсягу чистої рідини при нормал

Завантажити
Розрахунок течій газу за наявності энергообмена
Тип роботи: реферат
Казанський Державний Університет
Механико-математический факультет.
Курсова робота
Розрахунок течій газу за наявності энергообмена.
Выполнил студент III курсу мехмата:
Закиев Р.Н.
Науковий керівник:
Завантажити
Шляхи зменшення витрати енергоресурсів (води, газу) для солоду на АТ "Пивзавод Воронезький"
Тип роботи: дипломна робота

Запровадження

Пивоварна промисловість належить до небагатьох динамічно та розвитку галузей Росії. Обсяги виробництва пива протягом останніх п'яти років зростають на 125 — 130 %. 2000 року було виготовлено 350 млн. дав пива.

Зро

Завантажити