Вход

Проектирование установки для удаления из отходящих газов паров органических растворителей

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 187630
Дата создания 2015
Страниц 21
Источников 8
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 18:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
1 350руб.
КУПИТЬ

Содержание

Введение 3
1. Аналитический обзор. Методы очистки отходящих газов от паров органических растворителей 5
1.1 Абсорбционные методы 5
1.2 Каталитические методы 7
1.3 Методы конденсации и компримирования 7
1.4 Термические методы 8
1.5 Метод биохимической очистки 9
2. Предлагаемая технологическая схема очистки отходящих газов от органических растворителей на примере н-бутанола 11
2.1 Основные свойства рабочих сред 11
2.2 Описание технологической схемы 11
3. Расчетная часть 14
Заключение 21
Список использованной литературы 22

Фрагмент работы для ознакомления

Из сборника смесь идет на разделение (отстаивание, ректификация и т.д.)
Образовавшийся в адсорбере конденсат греющего пара (часть пара, идущего на нагрев системы до температуры процесса, на десорбцию извлекаемого компонента, на компенсацию отрицательной теплоты смачивания адсорбента водой и на компенсацию потерь теплоты) удаляется через гидрозатвор.
Воздух для сушки вентилятором нагревается в калорифере до 85 – 95°С, подается в адсорбер и удаляется адсорбера. Вентилятор подает и на охлаждение адсорбента атмосферный воздух, который удаляется из адсорбера. На этом цикл заканчивается, и адсорбер переключается на стадию адсорбции.
3. Расчетная часть
Расчет адсорбера системы ВТР периодического действия с неподвижным слоем абсорбента для улавливания паров н-бутанола
Ординаты и абсциссы точек изотермы бутанола вычисляются по формулам (1) и (2):
(1)
(2)
где а1* и a2* - концентрации адсорбированных бензола и бутанола, кг/кг;
V1 и V2 – молярные объемы бензола и бутанола в жидком состоянии, м3;
p1 и p2 – парциальное давление паров бензола и бутанола, мм рт. ст;
pс-1 и pс-2 – давление насыщенных паров бензола и бутанола при 21°С, мм рт. ст.;
T1 и Т2 - абсолютная температура бензола и бутанола при адсорбции (в данном случае Т1 — Т2 = 295° К);
β - коэффициент аффинности.
Молярный объем бензола:
Молярный объем бутанола:
Коэффициент аффинности:
.
На изотерме бензола берем ряд точек
Первая точка: a1* = 0,26 кг/кг; p1 = 9 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:

Вторая точка: a1* = 0,31 кг/кг; p1 = 58 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
Третья точка: a1* = 0,16 кг/кг; p1 = 2 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
Четвертая точка: a1* = 0,29 кг/кг; p1 = 21 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
Пятая точка: a1* = 0,21 кг/кг; p1 = 2,6 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
откуда
Шестая точка: a1* = 0,25 кг/кг; p1 = 11 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
откуда
Седьмая точка: a1* = 0,23 кг/кг; p1 = 3,6 мм рт. ст. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме бутанола:
откуда
Вычислив ординаты и абсциссы всех точек, полученные данные, сводим в табл. 1.
Таблица 1
Изотерма бензола Изотерма бутанола a1*, кг/кг p1, мм рт. ст a2*, кг/кг p2, мм рт. ст 0,16
0,21
0,23
0,26
0,25
0,29
0,31 1,1
2,6
3,6
9
11
21
58 0,139
0,185
0,203
0,24
0,25
0,25
0,28 0,06
0,15
0,2
0,5
0,6
1,2
3,6
По найденным точкам строим изотерму бутанола для 21 ºС.
Определим с помощью изотермы статическую активность угля по бутанолу при концентрации паровоздушной смеси
Предварительно необходимо рассчитать парциальное давление, соответствующепо формуле (3):
(3)
По диаграмме абсциссе p0 = 0,62 мм рт. ст. соответствует ордината a0* = 0,26 кг/кг.
Так как на изотерме точка, соответствующая исходной концентрации паровоздушной смеси находится во второй области, то продолжительность процесса вычисляется по формуле (4):
(4)
где
На основании вида изотермы
И соответствующая этой величине поглощения парциальная упругость паров бутанола по изотерме адсорбции Р1=0,056 мм.рт.ст
рабочая скорость газового потока;
H = 0,51 – высота слоя активного угля;
b – функция для
значение b = 1,85;
β– объемный коэффициент массо передачи, который вычисляется по формуле (5):
(5)
Где
Критерий Нуссельта определяется формулой (6):
(6)
(7)
(8)
Находим кинематический коэффициент вязкости воздуха. μ = 0,019 · 10-3 н · сек/м2, = 1,3 кг/м3
Диаметр частицы угля dэ = 0,002 м,
Скорость
Коэффициент диффузии при 0°С для системы бутанол – воздух:
Для температуры 21°С коэффициент диффузии вычисляется по формуле:
.
Тогда:
После подстановки получим объемный коэффициент массопередачи:
На основании
Определяем продолжительность процесса:
Диаметр адсорбера вычисляется по формуле:
Определим количество паровоздушной смеси, проходящей через адсорбер за 1343 мин:
Количество активного угля составляет:
Активность угля по парам бутанола составляет 4,3%. Остаточная активность угля по бутанолу после десорбции 0,049%. Исходя из этого, вычислим количество бутанола, находящегося в угле после адсорбции:
А так же количество бутанола, оставшегося в угле после десорбции:
Таким образом, количество бутанола, поглощаемого за одну операцию, будет равно:
.
Продолжительность адсорбции:
.
Операционный объем паровоздушной смеси
Заключение
Задачей данной работы была разработка эффективной системы очистных сооружений отходящих газов от паров органических растворителей, а так же выбор и расчет геометрических параметров основного аппарата. Предложенная схема отвечает всем заданным параметрам и обеспечивает снижение концентраций до предельно допустимой нормы.
Был выполнен чертеж основного аппарата – вертикальный адсорбер периодического действия с неподвижным слоем адсорбента на формате листа А4. А так же представлена технологическая схема процесса адсорбции паров н-бутанола из отходящих газов.
Список использованной литературы
1. Редин, В.И., Князев, А.С. Проектирование природоохранных объектов: учебное пособие / В.И. Редин, А.С. Князев. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2010. 72 с.
2. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: Учеб. пособие для вузов / А.Г. Ветошкин. – П.: Высш. шк., 2008. – 639 с.
3. Дороговцева, А.А. Практические работы по дисциплине экономика природопользования: методические указания / А.А. Дороговцева. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007. – 52 с.
4. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты газоочистки. : Учеб. пособие/ А.Г. Ветошкин. – Пенза.: ПГУ, 2006. – 297 с.
5. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского , 4-е изд., стереотипное. М.: ООО ИД «Альянс», 2008 – 496 с.
6. Серпионова, Е.Н. Промышленная адсорбция паров и газов. Изд. 3-е переработ. и доп. Учебное пособие для студентов химико-технологических специальностей вузов / Е.Н. Серпионова. – М.: Высш. шк., 2005. – 416 с.
7. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для студентов хим. – технолог. Спец. вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Под редакцией П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Альянс, 2004.
8. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 2008.
22

Список литературы [ всего 8]

1. Редин, В.И., Князев, А.С. Проектирование природоохранных объектов: учебное пособие / В.И. Редин, А.С. Князев. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2010. 72 с.
2. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты защиты окружающей среды: Учеб. пособие для вузов / А.Г. Ветошкин. – П.: Высш. шк., 2008. – 639 с.
3. Дороговцева, А.А. Практические работы по дисциплине экономика природопользования: методические указания / А.А. Дороговцева. – СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007. – 52 с.
4. Ветошкин, А.Г. Процессы и аппараты газоочистки. : Учеб. пособие/ А.Г. Ветошкин. – Пенза.: ПГУ, 2006. – 297 с.
5. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского , 4-е изд., стереотипное. М.: ООО ИД «Альянс», 2008 – 496 с.
6. Серпионова, Е.Н. Промышленная адсорбция паров и газов. Изд. 3-е переработ. и доп. Учебное пособие для студентов химико-технологических специальностей вузов / Е.Н. Серпионова. – М.: Высш. шк., 2005. – 416 с.
7. Павлов, К.Ф. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: учебное пособие для студентов хим. – технолог. Спец. вузов / К.Ф. Павлов, П.Г. Романков, А.А. Носков. Под редакцией П.Г. Романкова. – 10-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Альянс, 2004.
8. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по курсовому проектированию / Под ред. Ю.И. Дытнерского. – М.: Химия, 2008.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00438
© Рефератбанк, 2002 - 2024