Вход

Проектирование насадочного абсорбера

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 344726
Дата создания 06 июля 2013
Страниц 28
Мы сможем обработать ваш заказ 30 января в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
970руб.
КУПИТЬ

Содержание

ВВЕДЕНИЕ
2 РАСЧЕТ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ
2.1 Определяем равновесные концентрации хлора в воде, расчет ведем по закону Генри
2.2. Расчет материального баланса
2.3. Определение рабочей скорости газа и диаметра аппарата
2.4. Определение высоты абсорбера
3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
5 МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
5.1 Цилиндрические обечайки.
5.2. Расчет днищ и крышек.
5.3 Расчет фланцевого соединения
5.4. Выбор опоры
6 ТЕХНОЛОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение

Проектирование насадочного абсорбера

Фрагмент работы для ознакомления

где Vx –объемный расход жидкости через аппарат, .
Переведем массовый расход жидкости в объемный:
,
,

Условие выполняется.
2.4. Определение высоты абсорбера
Высоту насадки H, м, в аппарате обычно определяют через высоту единицы переноса и количество единиц переноса:
, м
где – высота единицы переноса по газовой фазе, м;
– количество единиц переноса.
Высоту единицы переноса можно определить через коэффициент массопередачи по газовой фазе Ky,
где S – поперечное сечение абсорбера, м2;
– коэффициент смачиваемости насадки.
где:и – коэффициент массоотдачи по газовой и жидкой фазах соответственно;
m – коэффициент распределения вещества по фазам.
Для колонн с неупорядоченной насадкой коэффициент массоотдачи можно рассчитать из уравнения:
,
где: диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы:
где Dy – средний коэффициент диффузии в газовой фазе, ;
dэ – эквивалентный диаметр насадки, м;
Re – критерий Рейнольдса;
Pr – критерий Прандтля.
Критерий Рейнольдса для газовой фазы в насадке (dэ=0,015 м):
Диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы, при этом коэффициент диффузии ацетилена в азоте при температуре 25 ºС и атмосферном давлении:
Подставляем полученные критерии Рейнольдса и Прандтля в уравнение:
Находим коэффициент массоотдачи из уравнения
Выразим коэффициент массоотдачи в выбранной для расчета размерности:
,
где, уср – средняя концентрация ацетилена в газовой фазе;
Коэффициент массоотдачив жидкой фазе находят из обобщенного уравнения:
где диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы:
где: – приведенная толщина стекающей пленки жидкости, м.
Приведенная толщина стекающей пленки жидкости может быть найдена из уравнения:
Модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости:
Рассчитаем диффузионный критерий Прандтля для жидкости, при этом коэффициент диффузии ацетона в воде при температуре абсорбции 20°С.
Подставляем полученные критерии Рейнольдса и Прандтля в уравнение:
Находим коэффициент массоотдачи из уравнения:
Выразим коэффициент массоотдачи bx в выбранной для расчета размерности по формуле:
где: cxср – средняя объемная концентрация ацетона в воде, кг/м3;
ρх – плотность воды, кг/ м³.
Линия равновесия изображена в приложении 1 коэффициент распределения вещества по фазам m = 1,68.
Коэффициент массопередачи по газовой фазе Ky вычислим по формуле:
Поперечное сечение абсорбера рассчитаем по формуле:
Коэффициент смачиваемости насадки y при орошении колонны водой можно определить из следующего эмпирического уравнения:
где A = 1,02, b = 0,16, p = 0,4 для колец внавал.
Высоту единицы переноса определяем согласно уравнению:
Высоту насадки H, м, в аппарате определяем по уравнению:
, м
Принимаем высоту насадки равной 6 м.
Во избежание значительных нагрузок, а нижние слои насадки ее укладывают в колонне ярусами. Принимаем два слоя насадки высотой l1 = 3500мм и l2 = 3500 мм и l3 =2000 мм. Расстояние между слоями насадки l4 =1325 мм. Общую высоту абсорбционной колонны определяют, добавляя к высоте насадочной части (6 м) высоту между днищем абсорбера и насадкой (1,4 м) и высоту между крышкой аппарата (2,5 м).
3 КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ
Для расчетов диаметров штуцеров и труб служит следующее уравнение:
где: - рекомендуемая среднерасходная скорость перемещения среды в штуцере, м/с.
Определяем диаметр основных технических штуцеров для подвода и отвода
жидкой смеси (рекомендуемая скорость движения жидкости – 2 м/с):.
мм
Примем штуцер с Dy = 250 мм с толщиной стенки 6 мм /2/.
Определяем диаметр основных технических штуцеров для подвода и отвода
газовой смеси (рекомендуемая скорость движения газа – 15 м/с):
мм
Примем штуцер с Dy = 100 мм с толщиной стенки 4 мм /2/.
4. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Определение гидравлического сопротивления сухой насадки:
Па
где– эффективный коэффициент трения;
– эквивалентный диаметр насадки.
Число Рейнольдса для движения газа в насадке:
где: – динамическая вязкость газовой смеси при рабочих условиях, Па×с.
Коэффициент сопротивления насадки
Кольца Рашига неупорядоченные
Скорость газа в свободном сечении насадки:
Гидравлическое сопротивление сухой насадки
Гидравлическое сопротивление насадочного абсорбера со смоченной насадкой , Па, можно рассчитать по формуле:
Па
5 МЕХАНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ
Корпуса аппаратов чаще всего работают в условиях статистических нагрузок под внутренним избыточным давлением, вакуумом или наружным избыточным давлением.
5.1 Цилиндрические обечайки.
Расчет на прочность и устойчивость проводится по ГОСТ 14249-89
5.1.1. Расчет обечаек, нагруженных внутренним избыточным давлением.
Толщину стенок определяют по формулам:
где:давление в аппарате,
внутренний диметр, мм
расчетное значение толщины стенки, мм
допускаемое напряжение, МПа
Перерабатываемая среда: ацетон-воздух
Для данных технологических условий предпочтительней всего использовать сталь марки Х18Н10Т – вполне стойкую в этой среде со скоростью коррозии
Прибавка на коррозию определяется по формуле
где: Срок службы аппарата
Для материалов, стойких к перерабатываемой среде или при отсутствии данных о проницаемости рекомендуют принимать .
Следуем этой рекомендации и принимаем в расчете на то, что аппарат может прослужить дольше проектного срока.
допускаемое напряжение находим [3, с. 394]
сталь Вст3 имеет
Аппарат выполнен автоматической сваркой с коэффициент прочности сварного шва :
5.2. Расчет днищ и крышек.
Эллиптическая крышка рассчитываются по формуле.
где: давление в аппарате,
внутренний диметр аппарата,
расчетное значение толщины стенки, мм
допускаемое напряжение, МПа
5.3 Расчет фланцевого соединения
Фланцевые соединения применяют для разъемного соединения составных частей корпусов и крышек. На фланцах присоединяют к аппаратам трубы, арматуру
(Исполнение 1 - с гладкой уплотнительной поверхностью.)
Условное обозначение: Фланец 1-2000 – 0,6 ГОСТ 28759.2-90
Диаметр отверстия под болтовое соединение
Диаметр болта.
Материал для болта Сталь 3
Так как фланец исполнения 1 - с гладкой уплотнительной поверхностью, то для него выбирают прокладку по табл.
в исполнении 1 – для фланцев с гладкой уплотнительной поверхностью по:
Давлению в аппарате Внутренний диаметр аппарата
Условное обозначение: Прокладка 1-2000 – 06 ОСТ 26 – 430 - 79
Фланцы и прокладки, подобран­ные по стандартам, в расчете не нуждаются.
При конструировании аппаратов выполняют проверочный расчёт болтов в соответствии с ОСТ 26-373-82
1 .Определяют нагрузку, действующую на фланцевое соединение от внутреннего давления
где
МН
2 . Рассчитывают реакцию прокладки
где: Давление в аппарате
для прокладок из паронита;
эффективная ширина прокладок;
при ширине прокладки
при ширине прокладки
мм

Список литературы

1.Ю. И. Дытнерский “Основные процессы и аппараты химической технологии”Пособие.
По проектированию, М.: Химия, 1983.-272 с., ил.
2.Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. “Примеры и задачи по курсу ПАХТ”, Л., Химия, 1987, с.576.
3.Рамм В.М. “Абсорбция газов”, М., Химия, 1976.
4.Под ред. Судакова. “Расчёт основных процессов и аппаратов нефтепереработки”, справочник, М., Химия, 1979, с. 568.
5.Александров И.А. “Ректификационные и абсорбционные аппараты”, М., Химия, 1978, с. 280.
6.Варгафтик Н.Б. “Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей”, М., Физматгиз., 1963, с. 708.
7.Лащинский А. А. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры– Л. : Машиностроение, 1970. – 752 с.
8.Поникаров И. И. Расчеты машин и аппаратов химических производств и нефтепереработки :примеры и задачи – М. : Альфа, 2008. – 720 с.
9. Кувшинский М. Н. Курсовое проектирование по предмету : Процессы и аппараты химической промышленности / М. Н. Кувшинский, А. П. Соболева М. : Высшая школа, 1980. – 223 с.
10. Криворот С. А. Конструкция и основы проектирования машин и аппаратов химической промышленности / С. А. Криворот – М. : Машиностроение, 1976. – 235 с.
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.
© Рефератбанк, 2002 - 2023