Описание функциональной схемы
Исходная парогазовая смесь поступает в холодильник смешения - ХС, где охлаждается и далее подается в абсорбер - А, в котором поступающий сверху колонны поглотитель поглощает из этой смеси пары и очищенный газ с верха колонны поступает к потребителю. Смесь жидкая абсорбента и абсорбтива снизу абсорбера насосом Н1 поступает в конденсатор - К, где подогревается за счет теплообмена с парами поступающими в аппарат из ректификационной колонны - РК. Далее эта смесь подогревается в двух последовательно соединенных подогревателя -П1, П2 и при температуре кипения смеси подается в РК для разделения. В ректификационной колонне происходит разделение смеси на низкокипящий компонент (абсорбтив) и высококипящий компонент (абсорбент). Разделенный абсорбтив в виде паров поступает на конденсацию в конденсатор - К. а далее в холодильник - Х и емкость Е2, откуда насосом Н4 подается к потребителю. Абсорбент очищенный от поглощенного в абсорбере поглотителя после РК на охлаждение в аппараты П1, ХО и собирается в емкости Е1, откуда насосом Е1 поступает в абсорбер - А. То есть схема предполагает регенерацию абсорбента и многократное его использование с подпиткой свежего поглотителя.
Технологический расчет
Исходные данные к проекту:
абсорбтив - бром,
абсорбент - вода,
инертный газ - воздух,
V0 = 1,8 мі/с - расход газовой смеси при нормальных условиях,
yн = 4,5 % (мольн.),
yк = 0,05 % (мольн.),
T = 21 °С,
Р = 3 атм,
насадка - керамические кольца Рашига, упорядоченные,
W/WЗ = 0,75ч0,85,
хн=0,
L/Lmin=1,25,
m - неизвестно, Ку - неизвестно
Масса поглощаемого вещества и расход поглотителя
Переводим массовые концентрации в относительные массовые [2,с.283]:
Расход инертного газа при рабочих условиях:
Массовый расход инертного газа:
, где - плотность воздуха по уравнению [2,с.10]:
Здесь = 1,293 кг/мі - плотность воздуха при 0°С [2,с.496];
Уравнение материального баланса:
Отсюда расход поглощаемого брома:
Используя данные равновесия [1,с.193]:
Отсюда минимальный расход поглотителя:
так как = 0, здесь
- концентрация брома в воде, равновесная с газом начального состава, определяем из уравнения равновесной прямой:
Здесь - мольная масса воды
- значение коэффициента Генри [2,с.539];
П - общее давление смеси
Действительный расход:
Соотношение расходов фаз или удельный расход поглотителя:
Строим равновесную прямую на рис.1
