WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 ||

«Министерство образования Российской Федерации ПЕНЗЕНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Филиал Пензенского государственного университета А.Г. Ветошкин ПРОЦЕССЫ И ...»

-- [ Страница 2 ] --

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве Gс = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер ун = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера ск = 1 г/м3. Абсорбент – вода с массовым содержанием спир та в выходящей из абсорбера воде хк = 2,5 %, в поступающей воде хн = 0. Давление в аб сорбере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 оС. Плотность газов г = 1,84 кг/м3. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 оС Dг = 0,748.10-5 м2/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе Dж = 1,08.10- м2/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс. Содержание спирта в газе у, % масс.

1 0, 3 0, 5 0, 7 0, 10 0, Расчет абсорбера провести с использованием основного уравнения массопередачи.

Задание № Тема курсового проекта: Абсорбция паров спирта.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с ситчатыми тарелками и схему абсорбцион ной установки для улавливания паров спирта по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

В абсорбере разделяется смесь газов в количестве Gс = 1350 кг/ч от спирта. Содержание спирта в газе на входе в абсорбер ун = 0,7 % от общей массы газов, содержание спирта в газе на выходе из абсорбера ск = 1 г/м3. Абсорбент – вода с массовым содержанием спирта в выходящей из абсорбера воде хк = 2,5 %, в поступающей воде хн = 0. Давление в абсор бере Р = 0,1 МПа. Температура поглощающей воды t = 20 оС. Плотность газов г = 1, кг/м3. Коэффициент диффузии паров спирта в газе при температуре 20 оС Dг = 0,748.10- м2/с, коэффициент диффузии спирта в водно-спиртовом растворе Dж = 1,08.10-9 м2/с.

Равновесное массовое содержание спирта в газовой и жидкой фазе:

Содержание спирта в растворе х, % масс. Содержание спирта в газе у, % масс.

1 0, 3 0, 5 0, 7 0, 10 0, Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание № Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать тарельчатый абсорбер с колпачковыми тарелками и схему абсорб ционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исход ным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси Vс = 12 м3/с (при нормальных условиях), концен трация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер сн = 35.10- кг/м3;

на выходе ск = 2.10-3 кг/м3, начальное содержание углеводородов в масле хн = 0,15 % (масс.), их конечная концентрация X к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура пото ков в абсорбере 30 оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равнове сия Y * = 2. X. Коэффициент массопередачи Ky = 0,16 кг/(м2.с). Свойства потоков: сред няя плотность газа г = 0, 45 кг/м3, мольная масса газа Мг = 10,5 кг/моль, мольный объем газа vг = 21,6 см3/моль, мольная масса углеводородов Мк = 83 кг/моль, мольный объем уг леводородов vк = 96 см3/моль, мольная масса масла Мж = 170 кг/моль, плотность масла ж = 1060 кг/м3, вязкость масла ж = 16,5 мПа.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание № Тема курсового проекта: Абсорбция углеводородов.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорб ционной установки для улавливания углеводородов из газа маслом по следующим исход ным данным.

Исходные данные на проектирование:

Производительность по газовой смеси Vс = 10 м3/с (при нормальных условиях), концен трация углеводородов в газе при нормальных условиях: на входе в абсорбер сн = 35.10- кг/м3;

на выходе ск = 2.10-3 кг/м3, начальное содержание углеводородов в масле хн = 0, % (масс.), их конечная концентрация X к = 0,029 кг/(кг масла). Средняя температура по токов в абсорбере 30 оС, давление газа в абсорбере атмосферное. Уравнение линии равно весия Y * = 2. X. Коэффициент массопередачи Ky = 0,16 кг/(м2.с). Свойства потоков:

средняя плотность газа г = 0, 45 кг/м3, мольная масса газа Мг = 10,5 кг/моль, мольный объем газа vг = 21,6 см3/моль, мольная масса углеводородов Мк = 83 кг/моль, мольный объем углеводородов vк = 96 см3/моль, мольная масса масла Мж = 170 кг/моль, плотность масла ж = 1060 кг/м3, вязкость масла ж = 16,5 мПа.с.

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

Задание № Тема курсового проекта: Абсорбция двуокиси углерода.

Спроектировать абсорбер с решетчатыми (провальными) тарелками и схему абсорб ционной установки для поглощения двуокиси углерода по следующим исходным данным.

Исходные данные на проектирование:

Из газовоздушной смеси объемом Vc = 5000 м3/ч (при атмосферном давлении) поглощает ся двуокись углерода СО2. Давление в скруббере Рабс = 16 кгс/см2, температура 15 оС. Аб сорбент – чистая вода в количестве L = 650 м3/ч. Начальное содержание СО2 в газе vн = 28,4 об. %, конечное (вверху скруббера) vк = 0,2 об. %. Плотность СО2 при нормальных условиях СО2 = 1,98 кг/м3;

мольная масса СО2 МСО2 = 44 кг/кмоль. Коэффициент Генри при 15 оС E = 0,93.10-6 мм рт.ст. Коэффициент массопередачи KP = 0,009 кг/(м2.ч.кПа).

Расчет абсорбера провести по основному уравнению массопередачи.

9. Адсорбционная очистка газов Твердые вещества и жидкости, соприкасающиеся с газовой средой, концентрируют ее компоненты на поверхности раздела фаз. Это явление, называемое сорбцией, широко используется в технике для извлечения из газовых потоков ценных или загрязняющих па рогазовых примесей.

Адсорбция - процесс избирательного поглощения одного или нескольких компонентов из га зовой среды и жидкостей с помощью твердых материалов с большой удельной поверхностью.

Газовая среда, из которой происходит поглощение компонента, называется газом носителем, твердое вещество, поглощающее компонент - адсорбентом, поглощаемое ве щество - адсорбтивом, поглощенное вещество - адсорбатом.

Особенностью процессов адсорбции является избирательность и обратимость. Бла годаря этой особенности процесса возможно поглощение из парогазовых смесей или рас творов одного или нескольких компонентов, а затем, в других условиях, десорбирование их, т.е. выделение нужного компонента из твердой фазы в более или менее чистом виде.

Благодаря большой удельной поверхности адсорбентов возможны сравнительно большие скорости адсорбции веществ при малых концентрациях в исходных смесях и да же практически полное их поглощение, что трудно осуществимо другими технологиче скими методами (абсорбцией или ректификацией).

Адсорбцию широко применяют в различных отраслях для разделения смесей (выде ление бензола из парогазовых смесей, разделение смесей газообразных углеводородов, сушка воздуха, очистка жидких нефтепродуктов от растворенных в них примесей и т.д.).

Различают физическую и химическую адсорбцию (хемосорбцию). При физической адсорбции между молекулами адсорбента и молекулами адсорбируемого вещества не про исходит химического взаимодействия. Процесс физической адсорбции может быть обра тимым, т. е.: чередуются стадии адсорбции и десорбции (выделения поглощенного компо нента из адсорбента).

При химической адсорбции молекулы адсорбента и адсорбтива химически взаимодейст вуют. Десорбция практически неосуществима. При химической адсорбции выделяется зна чительно больше теплоты, чем при физической адсорбции.

В промышленности нашла применение физическая адсорбция, в значительной мере из за возможности осуществить обратный процесс (десорбцию).

Адсорбент должен иметь высокую сорбционную емкость, что зависит от удельной площади поверхности и физико-химических свойств поверхностных частиц. Он должен обладать достаточной механической прочностью. Чтобы аэродинамическое сопротивле ние слоя было невысоким, плотность адсорбента должна быть небольшой, а форма частиц обтекаемой и создавать высокую порозность насыпки. Адсорбент для процесса физиче ской сорбции должен быть химически пассивным к улавливаемым компонентам, а для химической сорбции (хемосорбции) - вступать с молекулами загрязнителей в химическую реакцию. Для снижения затрат на десорбцию уловленных компонентов удерживающая способность адсорбента не должна быть слишком высокой. Адсорбенты должны иметь невысокую стоимость и изготавливаться из доступных материалов.

С учетом этих требований практическое применение получили активированный уголь, си ликагель, алюмогель, цеолиты. Эти вещества отличаются друг от друга природой материала и, как следствие, своими адсорбционными свойствами, размерами гранул, плотностью и др.

Активированный уголь удовлетворяет и большинству других требований, в связи с чем широко применяется. Одним из основных недостатков активированного угля является химическая нестойкость к кислороду, особенно при повышенных температурах.

Остальные адсорбенты проявляют, как правило, селективность к улавливанию за грязнителей. Так, оксиды алюминия (алюмогели) используются для улавливания фтора и фтористого водорода, полярных органических веществ, силикат кальция - для улавлива ния паров жирных кислот, силикагель - для полярных органических веществ, сухих газо вых смесей. Цеолиты ("молекулярные сита") - алюмосиликаты, содержащие оксиды ще лочных или щелочноземельных металлов, адсорбируют газы, молекулы которых соответ ствуют размерам "окон" в кристаллической решетке. Большинство полярных адсорбентов можно использовать для осушки газов.

Адсорбция представляет собой экзотермический процесс, а адсорбционная емкость снижается при повышении температуры. В связи с этим желательно проводить охлажде ние адсорбционного слоя.

Адсорбция может протекать в неподвижном слое, перемещающемся (движущемся) слое, кипящем (псевдоожиженном) слое адсорбента.

В схеме, приведенной на рис. 21, адсорбер может работать по трем технологическим циклам: четырехфазному, трехфазному и двухфазному. При четырехфазном цикле после довательно проводятся адсорбция, десорбция, сушка и охлаждение адсорбента. Три по следние стадии представляют собой процесс регенерации адсорбента, т. е. восстановления его способности поглощать целевые компоненты из исходной смеси. В трехфазном цикле адсорбент после регенерации охлаждается исходной смесью в начале фазы адсорбции.

При двухфазном цикле часть исходной смеси подается в адсорбер сначала с подогревом, а потом без него, или же в течение всей стадии адсорбции смесь подается при одной темпе ратуре. Этим достигается совмещение сушки и охлаждения со стадией адсорбции.

Непрерывность процесса по газовой фазе обеспечивается соединением нескольких одинаковых адсорберов в батарею.

Несомненным достоинством таких установок является их простота и надежность, что при современных возможностях автоматизации компенсирует недостатки, связанные с периодичностью действия отдельных аппаратов.

Для обеспечения непрерывной работы установки необходимо иметь в схеме не ме нее двух адсорберов. Обычно, учитывая разное время протекания стадий, в одной уста новке монтируют от трех до шести адсорберов.

Исходная смесь подается в адсорбер 1 вентиляторами 2 через рукавные фильтры 3, огнепреградитель 4 с разрывными мембранами и холодильник 5. Число адсорберов опре деляется в соответствии с графиком работы установки, составляемым в зависимости от производительности одного аппарата и продолжительности отдельных фаз цикла.

Очищенный в результате адсорбции газ удаляется из адсорбера. По окончании фазы адсорбции линия подачи исходной смеси (вентилятор, фильтр, огнепреградитель, холо дильник) переключаются на следующий адсорбер, в котором уже прошли стадии регене рации адсорбента (десорбция, сушка, охлаждение), а в первом аппарате начинается де сорбция.

Острый пар давлением 0,3…0,5 МПа подается на десорбцию в адсорбер 1 (давление в адсорбере до 0,05 МПа) через штуцер Б. Смесь извлекаемого компонента с так называе мым динамическим паром (пар, который не конденсируется в слое адсорбента) выходит из адсорбера через штуцер А и поступает через разделитель 6 в конденсатор 7, холодиль ник 8 и сборник 9. Из сборника 9 смесь идет на разделение (отстаивание, ректификация и т. д.).

Образовавшийся в адсорбере конденсат греющего пара (часть пара, идущего на на грев системы до температуры процесса, на десорбцию извлекаемого компонента, на ком пенсацию отрицательной теплоты смачивания адсорбента водой и на компенсацию потерь тепла) удаляется через гидрозатвор 13.

Рис. 22. Схема адсорбционной установки периодического действия с неподвижным слоем адсорбента Воздух для сушки вентилятором 10 нагревается в калорифере 11 до 80—100°С, по дается в адсорбер через штуцер А и удаляется из адсорбера через штуцер Б. Вентилятор 12 через штуцер А подает на охлаждение адсорбента атмосферный воздух, который уда ляется из адсорбера через штуцер Б (при наличии в схеме только двух адсорберов для этой цели может быть использован вентилятор 10). На этом цикл заканчивается, и адсор бер переключается на стадию адсорбции.

Продолжительность фаз процесса принято изображать в виде графиков или таблиц, называемых циклограммами.

Выбор цикла (четырех-, трех- или двухфазный) определяется технико экономическим расчетом, проводимым в каждом конкретном случае в зависимости от на значения процесса (рекуперация, обезвреживание отходов производства, создание безо пасных условий труда и т. п.).

10. Устройство и принцип действия адсорберов По способу организации процесса адсорбции аппараты могут быть разделены на группы: адсорберы периодического и непрерывного действия. Если адсорбент находится в аппарате в неподвижном состоянии, то после достижения определенной (заданной) сте пени насыщения его необходимо заменить или регенерировать (десорбировать). На время замены или регенерации процесс адсорбции прерывается. В аппаратах с подвижным ад сорбентом можно организовать постоянную замену его части в одном адсорбере, не пре кращая подачу загрязненных газов.

Принципиальные схемы адсорбционных процессов показаны на рис. 23. При приме нении зернистого адсорбента используют схемы с неподвижным (рис. 23, а) и с движу щимся адсорбентом (рис. 23, б). В первом случае процесс проводят периодически. Внача ле через адсорбент L пропускают парогазовую смесь G и насыщают его поглощаемым ве ществом после этого пропускают вытесняющее вещества В или нагревают адсорбент, осуществляя таким образом десорбцию (регенерацию адсорбента). Во втором случае (рис.

23, б) адсорбент L циркулирует в замкнутой системе, насыщение его происходит в верх ней - адсорбционной - зоне аппарата, а его регенерация в нижней - десорбционной. При применении пылевидного адсорбента, используют схему с циркулирующим псевдоожи женным адсорбентом (рис. 23, в).

Рис. 23. Схемы адсорбционных установок.

Эффективность работы адсорбционной установки в первую очередь зависит от соот ветствия способа организации процесса, физико-химических характеристик обрабатывае мых газов и адсорбента. По расходу, температуре, влажности, давлению отбросных газов, концентрации загрязнителя и его свойствам подбираются вид адсорбента, конструкция аппарата (с подвижным или неподвижным слоем и т.д.), вид адсорбции (физическая или химическая), режимы обработки (периодическая или непрерывная).

Адсорберы периодического действия используют в тех случаях, если обрабатывают достаточно большое количество газа или если газ содержит значительные концентрации сорбата, что делает выгодным регенерацию сорбента, а также, если стоимость свежего сорбента превышает стоимость регенерации.

Адсорберы периодического действия с неподвижным слоем поглотителя имеют раз личное конструктивное исполнение (рис. 24).

Рис. 24. Адсорберы с неподвижными адсорбентом:

а - вертикальный цилиндрический с вертикальным кольцевым слоем адсорбента;

б -горизонтальный прямоугольного сечения с вертикальным слоем между гофрированными сетками;

в - вертикальный цилиндрический с горизонталь ным слоем;

г - горизонтальный цилиндрический системы с горизонтальным слоем адсорбента. Стрелками указаны вход и выход отбросных газов или направление их движения.

Недостатком вертикального расположения адсорбента (рис. 24, а, б) является нерав номерность слоя по высоте, которая образуется при загрузке, а также в процессе эксплуа тации из-за неравномерности усадки от истирания, уноса и других причин. При работе ад сорбера через зоны с меньшим сопротивлением проходит большее количество отбросных газов, что ухудшает степень очистки. Неравномерность слоя адсорбента возрастает с уве личением сечения аппарата. Поэтому пропускная способность адсорберов с вертикальным слоем адсорбента обычно не превосходит 1...1,5 м3/с.

Адсорберы с горизонтальным расположением адсорбента имеют значительно боль шую толщину слоя (до 1 м) и существенно более высокую пропускную способность. Так, вертикальные (рис. 24, в) и горизонтальные (рис. 24, г) адсорберы могут обрабатывать до 8 м3/с и более отбросных газов. Конструкция вертикального адсорбера ВТР диаметром 3000 мм приведена на рис. 25.

Рис. 25. Конструкция вертикального адсорбера с горизонтальным слоем.

Размещая адсорбент в аппарате горизонтально высоким слоем, можно практически устранить влияние неравномерности слоя на степень очистки газов, но при этом возраста ет аэродинамическое сопротивление адсорбера. Кроме того частицы адсорбента в высо ком слое интенсивно прогреваются из-за слабого теплоотвода из зоны конденсации, что уменьшает сорбционную емкость адсорбента и нежелательно вследствие возможности возгорания. Если концентрация загрязнителя высока, то может стать необходимым и ис кусственное охлаждение слоя адсорбента.

В большинстве случаев очистка технологических газов ведется в адсорберах перио дического действия с регенерацией адсорбента. Непрерывность очистки обеспечивают при этом компоновкой адсорберов, одновременно задействованных на различных стадиях процесса, в группы от 2 до 4. В группе из 4 адсорберов с активированным углем и десорб ции паром стадии процесса организуют следующим образом. В одном аппарате происхо дит адсорбционная очистка газов, в другом - десорбция, в третьем - осушка, в четвертом охлаждение адсорбента. Время каждой стадии принимают одинаковым с расчетным вре менем процесса адсорбции. Если задействованы только 2 аппарата, то в одном из них про водят адсорбцию, а в другом - последовательно остальные три стадии. При этом суммар ная продолжительность стадий десорбции, осушки и охлаждения должна быть равна про должительности адсорбции.

Для нестационарного адсорбера с закрепленным слоем необходимо определить мо мент проскока. Проскок происходит, когда изменяющаяся концентрация загрязнителя в выходящем газовом потоке достигает определенного заданного значения, которое может быть, например, равно величине, допускаемой стандартами для данного выброса. Время, необходимое для достижения проскока, определяется из уравнений массопереноса и усло вий равновесия;

оно, в свою очередь, позволяет определить необходимое количество ад сорбента.

Как правило, время до наступления проскока уменьшается с уменьшением высоты слоя и увеличением размера частиц адсорбента, скорости подачи сырья и концентрации растворенного вещества в нем.

Диаметр адсорбционного слоя рассчитывают, как и в случае абсорбции, исходя из допустимой величины гидравлического сопротивления.

Основные конструктивные характеристики горизонтальных и вертикальных адсор беров системы ВТР приведены в таблице приложения 17.

Адсорберы непрерывного действия обычно конструируют в виде колонн с проваль ными или беспровальными тарелками и решетками. В таких аппаратах организуется про тивоточное движение адсорбента и обрабатываемых газов (рис. 23, б). В колоннах с про вальными тарелками адсорбент опускается с верхней ступени на нижнюю через все отвер стия тарелки, а с беспровальными - через специальные переточные штуцера.

В обоих случаях адсорбент подается в верхнюю часть колонны с такой скоростью, которая позволяет поддерживать постоянную высоту твердой фазы в колонне. На выходе из колонны, в нижней части, имеется устройство для постоянной выгрузки насыщенного сорбента, который направляется в другую колонну на регенерацию, а затем возвращается в верхнюю часть рабочей колонны. Обрабатываемый газ подается в колонну снизу, про ходя через адсорбент, очищается и выходит из верхней части колонны. Адсорбент удер живается решеткой, расположенной в нижней части колонны, а газ проходит в простран стве между гранулами адсорбента. В тарельчатых колоннах адсорбент на каждой тарелке находится в псевдоожиженном состоянии, поддерживаемый газом, проходящим снизу че рез мелкие отверстия в тарелке. Твердый материал медленно перемещается с тарелки на тарелку по переливным трубкам, двигаясь вниз подобно тому, как это происходит с жид костью в абсорбционных колоннах.

Устройства подобного рода наиболее эффективны при обработке газов с высокой концентрацией адсорбируемых веществ, что требует относительно больших количеств сорбента по сравнению с количеством газа.

Отдельную группу представляют аппараты с подвижным адсорбентом, находящимся в режиме псевдоожижения или фонтанирования (рис. 20, в). По необходимости они могут быть сконструированы как для периодической, так и для непрерывной работы.

Адсорбцию в ожиженном слое обычно применяют в тех случаях, когда процесс яв ляется многостадийным. Все частицы адсорбента в такой системе хорошо перемешивают ся, и в ожиженном слое типичной «адсорбционной волны» не наблюдается. Поскольку все частицы находятся в равновесии с выходящим газом, низкие концентрации загрязнителей на выходе могут быть достигнуты только в том случае, когда все частицы в слое поддер живаются в относительно ненасыщенном состоянии. В связи с этим адсорбционная ем кость ожиженного слоя невелика и его применение целесообразно в тех случаях, когда ад сорбент легко может быть выгружен из реактора, подвергнут регенерации и снова воз вращен в адсорбер, т. е. когда может быть обеспечена непрерывность процесса.

Аппараты с псевдоожиженным слоем адсорбента лучше приспособлены для непре рывной обработки газовых выбросов, поскольку им необходима постоянная замена части адсорбента из-за быстрого и равномерного насыщения всех частиц слоя адсорбатом. Для осуществления непрерывной работы в одном аппарате организуют несколько (от 2 до 4) псевдоожиженных слоев, реализующих разные стадии процесса: сорбцию, десорбцию, осушку, охлаждение, между которыми устраивается постоянный обмен частицами.

11. Расчет адсорберов периодического действия Целью расчета адсорберов является определение геометрических размеров (диамет ра, высоты) аппарата, продолжительности процесса, гидравлического сопротивления слоя адсорбента.

Расчет адсорберов осуществляется в следующей последовательности.

1. Определяют диаметр адсорбера Dа по уравнению расхода:

Vг Dа =, 0,785 wг где Vг - объем парогазовой смеси, проходящей через аппарат, м3/с;

wг - скорость парога зовой смеси, отнесенная к свободному сечению аппарата, м/с.

Для адсорберов с неподвижным слоем адсорбента wг = (0,25…0,30) м/с.

2. Определяют высоту и объем слоя адсорбента:

H = h.Ny, где Н - высота слоя адсорбента, м;

h - высота единицы переноса, м;

Ny - число единиц пе реноса.

а) Определение числа единиц переноса. Число единиц переноса определяют по фор муле dY Yн Ny = Y Y* Yк Здесь Yн, Yк - начальная и конечная концентрация адсорбтива в парогазовой смеси, кг/м ;

Хн, Хк - начальная и конечная концентрация адсорбата в твердой фазе, кг/м3;

X, Y текущая (рабочая) концентрация адсорбата и адсорбтива, соответственно, в твердой и па рогазовой фазе, кг/м3;

X*, Y* - равновесные концентрации адсорбата в твердой. фазе и ад сорбтива в парогазовой фазе при заданных значениях Х и Y (определяются по кривой рав новесия).

Для определения Y* (или X*), необходимых для построения описанного выше гра фика, нужно построить рабочую линию процесса адсорбции и изотерму адсорбции (рис.

26).

Изотерму адсорбции строят на основании экспериментальных либо справочных данных.

Если изотерма адсорбции неизвестна, ее можно построить но изотерме адсорбции стандартного вещества. В качестве стандартного вещества обычно выступает бензол (приложение 18).

Рис. 26. Графическое изображение изотермы адсорбции и рабочей линии.

Величину адсорбции пересчитывают по формуле V1 * * * X 2 = X1 = X1, V где Х1* - ордината изотермы стандартного вещества (обычно бензола), кг/кг;

Х2* - ордина та определяемой изотермы, кг/кг;

V1, V2 - мольные объемы стандартного и исследуемого вещества в жидком состоянии, м3/кмоль (приложение 8);

- коэффициент аффинности, определяют по выражению:

V =.

V Мольные объемы веществ можно определить по выражению:

Mi Vi =, жi где Мi - мольная масса вещества в жидком состоянии, кг/кмоль (приложение 19);

жi плотность вещества в жидком состоянии, кг/м3.

Численные значения коэффициентов аффинности для некоторых веществ приведены в приложении 20.

Равновесие в газовой фазе можно описать с помощью уравнения, связывающего парциальные давления компонентов исследуемого и стандартного вещества:

P T lg P2 = lg Ps 2.. lg s1, T2 P где Psi - давление насыщенных паров веществ, Ti – абсолютные температуры веществ.

Здесь индексы 1 относятся к стандартному веществу, индексы 2 - к исследуемому веществу.

Давление насыщенного пара веществ при конкретной температуре адсорбции опре деляют по справочным таблицам (приложение 19).

Для определения величины Y2* (необходимой для построения изотермы адсорбции конкретного вещества) применяют уравнение:

T1 Yн lg Y2* = lg Yн 2.. lg.

T2 Y1* Значения Yн1, Yн2 определяют по уравнению Psi Yнi =.

R.Ti Здесь делаются подстановки: Ps1 - давление насыщенного пара для стандартное ве щества, бензола, Рs2 - давление насыщенного пара для исследуемого веществ при темпе ратуре адсорбции.

Таким образом, Yн2 соответствует концентрации компонента (адсорбтива) в парога зовой смеси, кг/м3, в состоянии насыщения;

Yн1 - концентрация паров бензола в насыщен ном паре при температуре адсорбции.

dY Yн Yк Y Y * Уравнение N y = обычно решают методом графического интегри рования: задавшись рядом значений Y в интервале (Yн - Yк) строят график в координатах 1/(Y – Y*), затем измеряют площадь криволинейной трапеции, ограниченную кривой ab, осью абсцисс и прямыми, проведенными из точек Yк, Yн (рис. 27).

Рис. 27. Зависимость 1/(Y – Y*) = f(Y).

Число единиц переноса определяют из выражения Ny = f.М1.М2, где M1 - масштаб по оси 1/(Y – Y*);

М2 - масштаб по оси у.

Величину масштабов можно определить по формуле М1 = l1/h1 ;

М2 = l2/h2, где l1 - значение ординаты 1/(Y – Y )на графике, кг/м3;

h1 - значение той же ординаты, мм;

* l2 - значение абсциссы Y на графике, кг/м3;

h2 - значение этой же абсциссы, мм.

б) Определение высоты единицы переноса. Высоту единицы переноса h определяют по формуле:

Gг Vг h= =, г. S сл. y.

S сл у где Gг - массовый расход парогазовой смеси, кг/с;

Sсл - сечение слоя, м2;

у - объемный коэффициент массоотдачи в газовой смеси, с-1;

г - плотность парогазовой смеси, кг/м3.

Объемный коэффициент массопередачи Kу определяется по уравнению:

1 1 m = +, Ky y x где х - объемный коэффициент массоотдачи в твердой фазе, с-1;

т - коэффициент рас пределения (средний тангенс угла наклона линии равновесия к оси абсцисс);

m = Yн/Xк* величина обычно малая, поэтому 1, т.е K y = y.

= Ky y На этом основании в основном уравнении массопередачи вместо коэффициента мас сопередачи Ky можно использовать коэффициент массоотдачи у.

Коэффициент массоотдачи определяют из выражения критерия Нуссельта (Nu):

y.d э Nu =, Dy где dэ - эквивалентный диаметр зерна адсорбента, м;

Dy – коэффициент молекулярной диффузии вещества в газовой фазе, м2/с (приложение 7). Если коэффицент молекулярной диффузии вещества неизвестен, его можно определить по методике, изложенной в разделе 5.

Критерий Нуссельта определяют в зависимости от численного значения модифици рованного критерия Рейнольдса (Re):

..

wг d э г Re =, н. г где г - динамическая вязкость газа, Па.с;

н - порозность неподвижного слоя адсорбента;

При значениях:

Nu = 0,51.Re0,85.Pr0,33;

Re < Nu = 0,725.Re0,47.Pr0,33;

Re = 2… Nu = 0,395.0,64.Pr0,33.

Re > Здесь Pr - диффузионный критерий Прандтля. Он определяется по уравнению г Pr =.

г.Dy 3. Определяют объем слоя адсорбента Vад:

Vад = H. S сл.

4. Определяют продолжительность процесса адсорбции, с.

Выбор эмпирического уравнения зависит oт вида изотермы адсорбции (рис. 26):

а) изотерма адсорбции выражена линейной зависимостью (точка Yн находится в пер вой области), т.e. изотерма адсорбции приближенно отвечает закону Генри:

X* X* = H b,.

y.Yн wг Yн где Yн - начальная концентрация адсорбируемого вещества в парогазовом потоке, кг/м3;

X* - равновесное количество адсорбированного веществa, кг/кг (принимается по изотерме адсорбции и умножается на насыпную плотность адсорбента, насыпная плотность адсор бента для активный углей составляет 200-600 кг/м3);

Н - высота слоя адсорбента, м;

b коэффициент, определяется по справочным данным (приложение 21;

б) зависимость между концентрацией газа и количеством поглощенного вещества является криволинейной (вторая область изотермы адсорбции):

X* w Y Y =. H г. ln( н 1) + ln( н 1).

P y wг Yн Yк Yк * * Здесь P = Yн / Y1, Y1 - содержание вещества в газовом потоке, равновесное с ко личеством, равном половине вещества, максимально поглощаемого адсорбентом при дан * ной температуре, т.е. при X max / 2, кг/м3.

в) количество вещества, поглощаемого адсорбентом, достигает предела и остается постоянным (третья область изотермы адсорбции):

X* w Y =. H г.(ln н 1).

y Yк wг Yн 5. Определяют сопротивление слоя адсорбента Р, кгc/м2. Для установок со стацио нарным слоем адсорбента сопротивление вычисляют по формуле:

770 г G г 2H + 10,6 G г2 ), P = ( г g dэ dэ где Gг - массовая скорость газа, кг/(м2.с);

g - ускорение силы тяжести, м/с2.

Пример 3. Рассчитать адсорбер периодического действия для улавливания паров ацетона из воздуха при следующих условиях: объем парогазовой смеси составляет Vг = 2000 м3/ч, температура - 20°С, давление - 760 мм рт.ст., начальная концентрация паров ацетона - Yн =0,010 кг/м3, концентрация паров ацетона в удаляемом воздухе после адсорбера – Yк =2-104 кг/м3, степень улавливания = 99,5%. В качестве адсорбента применяется активный уголь марки АР-А (dэ = 1,3.10-3 м, н = 0,3).

Последовательность расчета.

а) Построение изотермы адсорбции.

Строится изотерма адсорбции и рабочая линия процесса в координатах X-Y.

Для расчета координат точек изотермы адсорбции ацетона активным углем АР-А используют данные по стандартному веществу (бензолу).

Используя справочные данные (приложение 18), определяют коэффициент аффин ности, рассчитывают ординаты фазовой диаграммы (Y - X).

Для определения соответствующих абсцисс фазовой диаграммы используются урав Psi T1 Yн V =, lg Y2 = lg Yн *, Yнi = lg нения, а также данные по давлению T2 Y1* V1 RTi насыщенных паров бензола и ацетона (прил. 19). В результaте получают следующие расчетные уравнения * * X1 X * = = X2 ;

0, 0, lg Y2* = 1,9923 0,881 lg.

Y1* Расчетные и справочные величины сводят в табл. 8.

Таблица 8.

Справочные и расчетные значения координат точек изотерм адсорбции бензола и ацетона активным углем АР-А Точка Бензол Ацетон Y2* 103,.

Y1* X1* ' X2*, кг/м3 кг/м3 кг/м3 кг/м 1 0,000854 109,0 2,56 123, 2 0,00256 134,2 6,72 152, 3 0,00512 139,8 12,38 158, 4 0,00939 143,0 21,20 162, 5 0,01706 147,3 35,70 167, 6 0,02561 151,2 51,02 171, б) Построение рабочей линии.

Определяют координаты точек: точка А (Хн, Yк), точка В (Хк, Yн).

Согласно заданию Yн = 0,010, Хн = 0, Yк = 0,0002.

Значение Хк определяют из уравнения материального баланса процесса:

Vг(Yн – Yк) = Vад(Xк – Xн), где Yн, Y к - начальная и конечная концентрации ацетона в паро-газовой фазе, соответст венно, кг/м3;

Хн, Хк - начальная и конечная концентрации ацетона в твердой фазе (адсор бенте), соответственно, кг/м3;

Vг - объемный расход паро-газовой смеси, м3/c;

Vад - объем работающего слоя адсорбента, м3/с.

Для определения Vад используют выражение Yн Yк 2000. (0,01 0,0002) = 4,53.10 5 м3/с,.

.

Vад = 1,3 Vг * = 1,3..

X Xн 3600 (1565 0) Здесь X* определяют по изотерме адсорбции при Yн = 0,010, Х*=156 кг/м3 (рис. 26):

Тогда 2000. (0,01 0,0002) Vг Xк = Xн +.(Yн Yк ) = = 120 кг/м3.

..

Vад 3600 4,53 Наносят точки А и В на график и проводят прямую АВ - рабочую линию процесса (рис. 28).

в) Определяется диаметр адсорбера:

4. Vг 4. Dа = = 1,6 м.

. wг 3,14.0,28. г) Определяют число единиц переноса Ny методом графического интегрирования.

Строят графическую зависимость = f (Y ), Y Y * для чего задаются рядом значений Y в интервале (Yн - Yк), определяются Y* (рис. 26, 28), (Y – Y*), 1/(Y – Y*). Полученные данные сводят в табл. 9.

Таблица 9.

Значения параметров для графического интегрирования Y*.103, Y, (Y – Y*), 1/(Y – Y*), кг/м3 кг/м3 кг/м3 м3/кг 0,010 2,5 0,0035 285, 0,008 2,0 0,003 333, 0,006 1,5 0,0025 400, 0,004 0,8 0,0022 454, 0,002 0,5 0,0015 666, 0,001 0,3 0,0007 1428, 0,0002 0 0,0002 Рис. 28. Изотерма адсорбции и рабочая линия процесса.

Указанная графическая зависимость представлена на рис. 29.

Определяют площадь под кривой, ограниченной ординатами Yн = 0,010 и Yк = 0, кг/м3.

Определяют число единиц переноса. По рис. 29 число единиц переноса Ny = 6,5.

д) Определяется высота единицы переноса h.

Вначале рассчитывают критерий Рейнольдса:

..

wг d э г 0,28.0,0013.1, Re = = = 81.

0,3.1,8.10 н. г Затем определяем критерий Нуссельта:

Nu = 0,4. Re 0,64 Pr 0,33.

Критерий Прандтля определяется в соответствии с формулой:

1,8.10 г Pr =. =. = 1,6.

г Dг 1,2 9,22.10 Здесь коэффициент диффузии ацетона в воздухе при температуре 20°С Dг = 9,22.10- м2/с.

Рис. 29. Определение числа единиц переноса Ny методом графического интегрирования.

е) Определяют высоту адсорбционного слоя:

H = h. N y = 0,008.6,5 = 0,05 м (50 мм) и объем слоя адсорбента:

Vад = H. S сл = H. 0,785. Dа = 0,05.0,785.1,6 2 = 0,1 м3.

ж) Определяется продолжительность адсорбции, с. Согласно рис. 28 на изотерме адсорбции точке с координатой Yн = 0,01 кг/м3 соответствует прямолинейная область. На этом основании продолжительность процесса определяют по формуле:

156.550.

X* X*. 156 =.

. H b =. 0,05 1,51 = 308367 с (3,.

г.Yн 0,28.0,01 42.0, wг Yн суток).

Здесь b = 1,51 определено по приложению 21., так как Yк 2.10 = = 0,02.

Yн 1.10 и) Определяется сопротивление слоя адсорбента Р:

2 H 770 г Gг + 10,6. Gг2 ), P = ( г g dэ dэ 770.1,8.10 5 0,28.1,2 2.0, + 10,6. (0,28.1,2) 2 = 44 кг/м2 (430 Па).

P =... 3.

1,2 9,8 1,3 10 1,3 10 12. Варианты заданий по адсорбции Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция бензола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров бензола из воздуха при следующих условиях.

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 3000 м3/час;

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 760 мм рт. ст.;

начальная концентрация паров бензола Yн = 0,02 кг/кг возд.;

степень улавливания бензола = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,3 м/с.

Начальное содержание бензола в адсорбенте Хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквивалентный диаметр dэ = 0, м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция бутилацетата.

Спроектировать адсорбер периодического действия и технологическую схему для улавливания паров бутилацетата (БА) из воздуха активным углем при следующих услови ях.

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 30000 м3/ч;

температура смеси t = 20 oC;

давление атмо сферное Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация БА в воздухе ун = 0,0082 кг/м3;

допус тимая концентрация БА за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3;

вязкость газовой смеси г = 1,8.10-5 Па.с;

коэффициент диффузии БА в газовой фазе при 0 оС Do = 5,7.10-6 м2 с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0013 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м).

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция бензола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров бензола из воздуха при следующих условиях.

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 25000 м3/час;

температура адсорбции t = 20 оС;

давление атмосферное Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация паров бензола Yy = 0,03 кг/кг возд.;

степень улавливания бензола = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,3 м/с;

начальное содержание бензола в адсорбенте Хн = 0,0005 кг/кг адсорбента. Моль ная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динами ческая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквива лентный диаметр dэ = 0,0013 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 2,5 м, внутренний диаметр Dвн = 1,5 м).

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция бутилацетата.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров бутилацетата (БА) из воз духа при следующих условиях.

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 15000 м3/час;

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 760 мм рт. ст.;

начальная концентрация паров БА ун = 0,01 кг/м3;

степень улавливания БА = 95 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,3 м/с;

начальное содержа ние бензола в адсорбенте Хн = 0. Плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамиче ская вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с;

коэффициент диффузии БА в газовой фазе при 0 оС Do = 5,7.10-6 м2 с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквивалентный диаметр dэ = 0,0013 м, порозность слоя = 0,35, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция метанола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным слоем адсорбен та и технологическую схему для улавливания паров метилового спирта (метанола) из воз духа при следующих условиях.

Исходные данные на проектирование:

Расход смеси V = 2500 м /ч;

температура паровоздушной смеси t = 20 oC;

давление Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация метанола в газовой смеси ун = 0,003 кг/м3;

концен трация метанола в газе на выходе из адсорбера ук = 0,05 сн;

скорость газа, отнесенная к се чению аппарата wг = 0,3 м/с. Адсорбент – активный уголь АГ-3 (эквивалентный диаметр гранул dэ = 2 мм, порозность слоя адсорбента = 0,375). Тип аппарата – вертикальный ад сорбер.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция метанола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным слоем адсорбен та и технологическую схему для улавливания паров метилового спирта (метанола) из воз духа при следующих условиях.

Исходные данные на проектирование:

Расход смеси V = 25000 м /ч;

температура паровоздушной смеси t = 20 oC;

давление Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация метанола в газовой смеси ун = 0,003 кг/м3;

концен трация метанола в газе на выходе из адсорбера ук = 0,05 сн;

скорость газа, отнесенная к се чению аппарата wг = 0,3 м/с. Адсорбент – активный уголь АГ-3 (эквивалентный диаметр гранул dэ = 2 мм, порозность слоя адсорбента = 0,375). Тип аппарата – кольцевой адсор бер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 2,5 м, внутренний диаметр Dвн = 1,5 м).

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция ацетона.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров ацетона из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 6000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация паров ацетона ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания ацетона = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание ацетона в адсорбенте хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вяз кость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквивалентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция ацетона.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров ацетона из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 50000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация ацетона в воздухе ун = 0, кг/м3;

допустимая концентрация ацетона за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3.

Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газовой сме си г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.) Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция диэтилового эфира.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров диэтилового эфира из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 4000 м3/час;

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 760 мм рт. ст.;

начальная концентрация паров диэтилового эфира Yн = 0,02 кг/кг возд.;

степень улавливания диэтилового эфира = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,3 м/с. Начальное содержание диэтилового эфира в адсорбенте Хн = 0. моль ная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динами ческая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквива лентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция диэтилового эфира.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров диэтилового эфира из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 25000 м3/ч;

температура смеси t = 20 oC;

давление атмо сферное Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация диэтилового эфира в воздухе ун = 0,01кг/м3;

допустимая концентрация диэтилового эфира за слоем адсорбента ук = 0, кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3;

вязкость газовой смеси г = 1,8.10-5 Па.с;

мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плот ность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0013 м). Тип ап парата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м).

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров муравьиной кислоты.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров муравьиной кислоты () из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 6000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация паров муравьиной ки слоты ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания муравьиной кислоты = 99,5 %;

приведен ная скорость парогазовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание муравьиной кислоты в адсорбенте Хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой сме си г = 1,2 кг/м3;

динамическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АГ-3 (эквивалентный диаметр гранул dэ = 2 мм, порозность слоя адсорбента = 0,375).

Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров муравьиной кислоты.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров муравьиной кислоты () из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 50000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация муравьиной кислоты в воз духе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация паров муравьиной кислоты за слоем ад сорбента ук = 0,0004 кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных усло виях);

вязкость газовой смеси г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насып ная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м).

Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внут ренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров дихлорэтана.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров дихлорэтана из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 4000 м3/час;

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 760 мм рт. ст.;

начальная концентрация паров дихлорэтана Yн = 0,02 кг/кг возд.;

степень улавливания дихлорэтана = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0, м/с. Начальное содержание дихлорэтана в адсорбенте Хн = 0. мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквивалентный диаметр dэ = 0, м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров дихлорэтана.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров дихлорэтана из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 50000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация дихлорэтана в воздухе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация дихлорэтана за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3.

Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газовой сме си г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров сероуглерода.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров сероуглерода из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 6000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация паров сероуглерода ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания сероуглерода = 99,5 %;

приведенная скорость парога зовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание сероуглерода в адсорбенте Хн = 0.

Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

ди намическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь СКТ (экви валентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров сероуглерода.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров сероуглерода из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 50000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация сероуглерода в воздухе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация сероуглерода за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3.

Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газовой сме си г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь СКТ-6А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольце вой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров толуола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров толуола из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 6000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация паров толуола ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания толуола = 99,5 %;

приведенная скорость парогазовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание толуола в адсорбенте Хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вяз кость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквивалентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров толуола.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров толуола из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 50000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация толуола в воздухе ун = 0, кг/м3;

допустимая концентрация толуола за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газовой смеси г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, пороз ность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсор бер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров хлороформа.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров хлороформа из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 6000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация паров хлороформа ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания хлороформа = 99,5 %;

приведенная скорость парога зовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание хлороформа в адсорбенте Хн = 0. Моль ная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динами ческая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эквива лентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров хлороформа.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров хлороформа из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 45000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация хлороформа в воздухе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация хлороформа за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3.

Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газовой сме си г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров этилового спирта.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров этилового спирта из воз духа при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем парогазовой смеси V0 = 5000 м3/час (при нормальных условиях);

температура ад сорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,1 МПа;

начальная концентрация паров этилового спирта ун = 0,015 кг/м3;

степень улавливания паров спирта = 99,5 %;

приведенная скорость па рогазовой смеси wг = 0,25 м/с. Начальное содержание паров спирта в адсорбенте Хн = 0.

Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

ди намическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активированный уголь АР-Б (эк вивалентный диаметр dэ = 0,0015 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсор бента н = 580 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АР-Б:

X, кг/кг адс-та 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0, Y*, кг/кг возд. 0 1,65 2,37 3,54 7,1 15, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров этилового спирта.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров этилового спирта из воз духа при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 60000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация этилового спирта в воздухе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация паров спирта за слоем адсорбента ук = 0, кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нормальных условиях);

вязкость газо вой смеси г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров четыреххлористого углерода.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров четыреххлористого угле рода (CCl4) из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V = 3500 м3/ч;

температура паровоздушной смеси t = 20 oC;

давление Р = 0,101 МПа;

начальная концентрация четыреххлористого углерода в газовой смеси ун = 0,003 кг/м3;

концентрация четыреххлористого углерода в газе на выходе из ад сорбера ук = 0,05 сн;

скорость газа, отнесенная к сечению аппарата wг = 0,3 м/с. Адсор бент – активный уголь АГ-3 (эквивалентный диаметр гранул dэ = 2 мм, порозность слоя адсорбента = 0,375). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров четыреххлористого углерода.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров четыреххлористого угле рода (CCl4) из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Расход парогазовой смеси V0 = 55000 м3/ч (при нормальных условиях);

температура сме си t = 20 oC;

давление Р = 0,2 МПа;

начальная концентрация четыреххлористого углеро да в воздухе ун = 0,008 кг/м3;

допустимая концентрация паров четыреххлористого углеро да за слоем адсорбента ук = 0,0004 кг/м3. Плотность газовой смеси г = 1,2 кг/м3 (при нор мальных условиях);

вязкость газовой смеси г = 2,5.10-5 Па.с. Адсорбент активный уголь АР-А (насыпная плотность н = 550 кг м3, порозность = 0,375, эквивалентный диаметр dэ = 0, 0015 м). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диаметр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров диэтилового эфира.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров диэтилового эфира из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем паровоздушной смеси V0 = 4000 м3/час (при нормальных условиях);

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,1 МПа;

начальная концентрация паров диэтилового эфира ун = 0,006 кг/м3;

концентрация смеси на выходе из адсорбера ук = 3.10-5 кг/м3. при веденная скорость парогазовой смеси wг = 13 м/мин. Начальное содержание паров эфира в адсорбенте Хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активный уголь марки АГ-5 (эквивалентный диаметр зерен dэ = 0,004 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 500 кг/м3). Тип аппарата – вертикальный адсорбер.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АГ-5:

Изотерма бензола X1*, кг/кг p1*, мм рт. ст.

0,103 0, 0,122 0, 0,208 1, 0,233 3, 0,262 8, 0,276 13, 0,294 19, 0,318 33, 0,338 42, 0,359 50, Задание № Тема курсового проекта: Адсорбция паров диэтилового эфира.

Спроектировать адсорбер периодического действия с неподвижным зернистым сло ем адсорбента и технологическую схему для улавливания паров диэтилового эфира из воздуха при следующих условиях:

Исходные данные на проектирование:

Объем паровоздушной смеси V0 = 25000 м3/час (при нормальных условиях);

температура адсорбции t = 20 оС;

давление Р = 0,1 МПа;

начальная концентрация паров диэтилового эфира ун = 0,006 кг/м3;

концентрация смеси на выходе из адсорбера ук = 3.10-5 кг/м3. при веденная скорость парогазовой смеси wг = 15 м/мин. Начальное содержание паров эфира в адсорбенте Хн = 0. Мольная масса воздуха Мв = 29 кг/моль;

плотность парогазовой смеси г = 1,2 кг/м3;

динамическая вязкость газа г = 1,8.10-5 Па.с. Адсорбент – активный уголь марки АГ-5 (эквивалентный диаметр зерен dэ = 0,004 м, порозность слоя = 0,3, насыпная плотность адсорбента н = 500 кг/м3). Тип аппарата – кольцевой адсорбер (наружный диа метр слоя адсорбента Dнар = 3 м, внутренний диаметр Dвн = 1,6 м.

Координаты точек изотермы адсорбции бензола активным углем АГ-5:

Изотерма бензола X1*, кг/кг p1*, мм рт. ст.

0,103 0, 0,122 0, 0,208 1, 0,233 3, 0,262 8, 0,276 13, 0,294 19, 0,318 33, 0,338 42, 0,359 50, 13. Содержание и объем курсового проекта Будущий специалист по инженерной экологии должен хорошо знать общие научные основы и типовые закономерности экотехнологических процессов и структуру технологических схем. Важную роль в процессе инженерной подготовки играет курсовое проектирование.

Проект пo курсу "Процессы и аппараты защиты атмосферы от газовых выбросов " является завершающим этапом обучения студентов по специальным дисциплинам «Техника и технология защиты окружающей среды», «Процессы и аппараты защиты окружающей среды» и их первой самостоятельной инженерной работой. Курсовой проект включает расчет экозащитной установки и ее графическое оформление. В период работы над проектом студент знакомится с действующими ГОСТами, ОСТами, экологическими нормами, справочной литературой, а также приобретает навыки выбора аппаратуры и технико-экономических обоснований, оформления технической документации.

Курсовой проект состоит из расчетно-пояснительной записки и графической части – технологической схемы проектируемой установки и чертежа общего вида основного аппарата установки.

13.1. Содержание и оформление расчетно-пояснительной записки В расчетно-пояснительную записку к курсовому проекту включаются все исходные, расчетные и вспомогательные табличные и графические материалы (рисунки, графики), необходимые пояснения, выводы и предложения и оформлять ее в определенной последо вательности:

1. Титульный лист.

2. Бланк задания на проектирование.

3. Оглавление (содержание).

4. Введение.

5. Технологическая схема установки и ее описание.

6. Технологический расчет аппаратов.

7. Заключение (выводы и предложения).

8. Список использованной литературы.

9. Приложения.

Бланк задания на проектирование. В бланке указывается тема проекта, его содержание, объем и график выполнения проекта.

В названии курсового проекта должна быть указана производительность установки.

Например: «Абсорбционная установка для улавливания аммиака из газовой смеси с воз духом производительностью 10000 м3/ч».

Введение. В этом разделе необходимо кратко описать сущность и назначение данно го процесса, сравнительную характеристику аппаратов для его осуществления и обосно вать выбор конструкции основного аппарата. Необходимо также указать роль и место в народном хозяйстве отрасли — потребителя продукта, получение которого 'обусловлено заданием на проектирование.

Технологическая схема установки. Приводится принципиальная схема установки и ее описание с указанием позиций (номеров аппаратов). На схеме проставляются стрелки, указывающие направление всех потоков, значения их расходов, температур и других па раметров.

Технологический расчет аппаратов. Задачей этого раздела проекта является расчет основных размеров аппаратов (диаметра, высоты, поверхности массообмена и т. д.). Для проведения технологического расчета необходимо предварительно найти по справочни кам физико-химические свойства перерабатываемых веществ (плотность, вязкость и т. п.), составить материальные и тепловые балансы. Затем на основе анализа литературных дан ных и рекомендаций данного пособия выбирается методика расчета размеров аппаратов.

При этом особое внимание следует уделять гидродинамическому режиму работы того или иного аппарата, выбор которого должен быть обоснован с учетом технико-экономических показателей его работы. В этот же раздел входит гидравлический расчет аппаратов, целью которого является определение гидравлического сопротивления.

Заключение (выводы и предложения). Заканчивая расчетную часть проекта, студент должен дать анализ полученным результатам, их соответствия заданию на проект, выска зать соображения о возможных путях совершенствования данного процесса и его аппара турного оформления.

Список использованной литературы. Литературные источники, которые использо вались при составлении пояснительной записки, располагаются в порядке упоминания их в тексте или по алфавиту (по фамилии первого автора работы). Сведения о книгах должны включать: фамилию и инициалы автора, название книги, место издания, издательство, год издания, число страниц. Например: Касаткин А. Г. Основные процессы и аппараты хими ческой технологии. М., Химия, 1973. 752 с.

Сведения о статьях должны включать: фамилию и инициалы автора, название ста тьи, наименование журнала, серию, год выпуска, том, номер журнала, страницы. Напри мер: Сыроежкин В.Ф., Фролов В.Ф., Романков П.Г. Математическое моделирование про цессов десорбции (сушки) в секционированных аппаратах с псевдоожиженным слоем, ЖХП, 1979, № 7, с. 428 — 431.

Приложения. Приложения оформляют в конце расчетно-пояснительной записки, располагая их в соответствии со ссылками на них в тексте. Каждое приложение начинается с нового листа (страницы) с указанием в правом верхнем углу слова “Приложение” и имеет заглавие. Приложения нумеруются арабскими цифрами (без знака №), например: Приложение 1.

Пояснительная записка оформляется на стандартных листах бумаги (формат II). Тек стовые материалы выполняются, как правило, рукописным способом, причем в целях эко номии бумаги можно использовать обе стороны листа. Расстояние от края листа до грани цы текста должно быть: слева — 35 мм, справа — 10 мм, сверху и снизу — не менее мм. Страницы записки нумеруются, а в оглавлении указываются номера страниц, соответ ствующие каждому разделу записки. Заголовки разделов должны быть краткими и соот ветствовать содержанию. Переносы слов в заголовках не допускаются, точку в конце за головка не ставят. Расстояние между заголовком и последующим текстом должно быть равно 10 мм, расстояние между последней строкой текста и последующим заголовком — 15 мм.

Терминология и определения в записке должны быть едиными и соответствовать ус тановленным стандартам, а при их отсутствии — общепринятым в научно-технической литературе. Сокращения слов в тексте и подписях, как правило, не допускаются, за ис ключением сокращений, установленных ГОСТ 2316— 68.

Все расчетные формулы в пояснительной записке приводятся сначала в общем виде, нумеруются, дается объяснение обозначений и размерностей всех входящих в формулу величин. Затем в формулу подставляют численные значения величин и записывают ре зультат расчета. Все расчеты должны быть выполнены в международной системе единиц СИ. Если из справочников и других источников значения величин взяты в какой-либо другой системе единиц, перед подстановкой их в уравнения необходимо сделать пересчет в систему единиц СИ. В тексте указываются ссылки на источник основных расчетных формул, физических констант и других справочных данных. Ссылки на литературные ис точники указываются в квадратных скобках, например:

«... для определения коэффициента массоотдачи в газовой фазе используем формулу [7, с. 110]».

Рисунки выполняются черной тушью или черными чернилами (исключая пасту) на белой непрозрачной бумаге. Рисунки могут быть выполнены на бумаге размером меньше А4, которые затем должны быть наклеены на стандартные листы белой бумаги.

Иллюстрации располагаются так, чтобы им было удобно рассматривать, не поворачивая записку или поворачивая ее только по часовой стрелке. Располагают иллюстрацию после первой на нее ссылки. Каждый рисунок должен иметь подрисуночную подпись. Рисунок имеет нумерацию, соответствующую номеру раздела и порядковому номеру рисунка, например: Рис.3.5.

Цифровой материал оформляется в виде таблиц (см. табл. 10), имеющих заголовок.

Заголовки граф таблиц начинаются с прописных букв, подзаголовки со строчных, если они составляют одно предложение с заголовком, и с прописных, если они самостоятельные. Делить головки таблицы по диагонали не допускается. Высота строк должна быть не менее 8 мм. Графу “№ п.п.”, в таблицу включать не следует, если на нее нет ссылок. Таблицу размещают после первого упоминания о ней в тексте.

Все таблицы, как и рисунки, нумеруются. Заголовок таблицы помещают под словом «Таблица» Все слова в заголовках и надписях таблицы пишут полностью, без сокраще ний. Если повторяющийся в графе текст состоит из одного слова, его допускается заме нять кавычками. Если повторяющийся текст состоит из трех и более слов, то при первом повторении его заменяют слов «то же», а далее — кавычками. Ставить кавычки вместо пoвторяющихся цифр, марок, знаков, математических и химических символов не допуска ется.

Таблица 10.

Заголовок таблицы Заголовки граф Головка Подзаголовки граф Строки (горизонтальные ряды) Боковик Графы При выполнении расчетов, как правило, приходится использовать много формул и уравнений. Формулы и уравнения имеют, как рисунки и таблицы, сплошную нумерацию по разделу. Выделяют формулы из текста отдельной строкой;

ее номер ставится в круглых скобках справа от формулы. Выше и ниже каждой формулы должно быть оставлено не менее одной свободной строчки. Если уравнение не уменьшается в одну строку, оно должно быть перенесено на знаках =, +, -,. Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в какой они даны в формуле. Значение каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой строки. Первую строку объяснения начинают со слова “где” без двоеточия, например:

«Коэффициент перемешивания при пенном режиме определяется по уравнению [15]:

E пер = 0,1 Wж1,15 H п, м2/ч (3.1) где W ж - скорость жидкости, м3/(м2.ч);

Hп - высота пенного слоя, м.» В тексте символ (15) означает литературный источник, (3.1) – номер главы или раздела 3, порядковый номер формулы 1.

В расчетно-пояснительной записке все расчетные формулы приводятся сначала в общем виде. Затем в нее подставляют числительные значения величин и записывают результат расчета. Все расчеты выполняются в международной системе единиц СИ.

Так как в расчетах используют литературные источники, применяются иллюстрации, табличный материал, формулы и уравнения, на них должны быть ссылки в тексте. Ссылки на литературные источники допускается приводить в подстрочном примечании или указывать порядковый номер списка источника, выделенный двумя квадратными скобками в тексте. Оформление ссылок производить по ГОСТ 7.1-84. Ссылки на иллюстрации указывают порядковым номером иллюстрации, например: рис. 3.2. Ссылки на формулы указывают порядковый номер формулы в круглых скобках, например: в формуле (3.1). На все таблицы должны быть ссылки в тексте, при этом слово “таблица” в тексте пишут полностью, если таблица не имеет номер, например: (табл.3.2).

В повторных ссылках на таблицы и иллюстрации следует указывать сокращенно слово “смотри”, например: см. табл. 3.3.

Общий объем расчетно-пояснительной записки составляет обычно 30-40 страниц рукописного текста.

13.2. Общие требования по оформлению графической части проекта Графическая часть проекта отражает окончательное техническое решение разрабатываемого процесса (установки), выбор принципиальной схемы с указанием технических характеристик и требований к выполнению спроектированного оборудования, а также выбор аппаратуры и оборудования на основе проведенных расчетов.

Графическая часть курсового проекта обычно состоит из технологической схемы ус тановки (один лист) и чертежей общих видов основного аппарата с узлами (один или два листа). Они выполняются на листах чертежной бумаги основного формата А1 ( мм) согласно ГОСТ 2.301-68. Однако допускается применение и дополнительных форма тов: А0 (8411189), А2 (420594), А3 (297420), А4 (210297). Поле чертежа ограничива ется рамкой, которая проводится сплошными линиями и отстоит от левой кромки чертежа на 20 мм, а остальных кромок – на 5 мм. Масштабы изображений на чертежах должны выбираться по ГОСТ 2.302-68 из следующего ряда: 1:1;

1:2;

1:1,25: 1:4;

1:5;

1:10;

1:20;

1:25;

I:40;

1:50;

1:100. Стандартом предусматриваются также масштабы увеличения: 2:1;

2,5:1;

4:1;

5:1;

10:1. Не рекомендуется применять на одном чертеже близкие по значению масштабы для видов, разрезов и сечений, например: М 1:4 и М-1-5. Основная надпись на чертеже (угловой штамп) в соответствии с ГОСТ 2.104-68 располагается в правом нижнем углу чертежа и выполняется по форме (см. табл. 11). При заполнении основной надписи в графы штампа вносятся следующие требования:

- “Разраб.” – указывается фамилия студента, выполнившего проект, его подпись и дата выполнения проекта;

- “Провер.” – приводится фамилия руководителя (преподавателя) и его подпись с указанием даты;

- “Консульт.” – указывается фамилия консультанта и его подпись с указанием даты;

- “Утверд.” – утвердил (заведующий кафедрой).

Таблица 11.

7 10 23 15 15 17 Обозначение Лит Масса Масшт 5х11= Изм Лист № докум Подп Дата Разраб К.П.

Провер Консульт Лист Листов Консульт ПТИ, Кафедра Консульт "Инж. экология" 2 гр. 99ЭК Утверд В графе “Обозначение” указывается группа букв и цифр. Для чертежей курсового проекта это, как правило, группа такого вида – АБ.00.00.000. Буквы означают тип установки, две цифры после них – сборочные единицы (аппараты, машины, устройства и т.д.), следующие две цифры обозначают сборочные единицы низшего порядка и тремя последними цифрами обозначаются детали аппарата. На чертеже технологической схемы установки в обозначении за указанной группой букв с цифрами ставится еще две буквы ТС, а на чертеже общего вида аппарата – две буквы ОВ. Например, технологическая схема абсорбционной установки будет иметь обозначение АбУ.00.00.000 ТС, на чертеже общего вида абсорбционного аппарата этой установки (в случае, когда он имеет по спецификации первую позицию) следует в обозначении поставить АбУ.01.00.000 ОВ, а тринадцатая деталь пятой узловой сборки, входящей в этот первый выпарной аппарат будет иметь обозначение АбУ.01.05.013. В графе 1 на технологической схеме указывается название установки в именительном падеже единственного числа, а на общем виде аппарата – наименование его также в именительном падеже единственного числа. Например, для технологической схемы абсорбционной установки в графе 1 следует указать “ Абсорбционная установка для улавливания аммиака из газовой смеси с воздухом производительностью 10000 м3/ч», а на общем виде абсорбционного аппарата указывается “Абсорбционный аппарат”. Графа 2 служит для обозначения материала. На чертежах технологической схемы, общем виде аппаратов и на его узловых чертежах графа 2 не заполняется. Также не заполняются на чертеже технологической схемы графы “Масса” и “Масштаб”.

Кроме основной надписи на чертежах, в верхней части листа располагается дополнительная графа размером 7014 мм (предназначенная для повторной записи обозначения чертежа, которое приводится в основной надписи в штампе). Расположение дополнительной графы – на рис. 30.

14 штамп штамп Рис. 30. Расположение дополнительной графы на листе.

13.3. Требования к выполнению технологической схемы.

На технологической схеме установки должны быть показаны основные изделия (аппараты, машины и т.д.), входящие в установку, а также отображены принципы, обеспечивающие химико-технологический процесс, указаны основные технологические связи между изделиями (трубопроводы), а также элементы, имеющие самостоятельное функциональное назначение (насосы, арматура и т.д.). Схема должна содержать:

- графически упрощенное изображение изделий, входящих в установку, во взаимной технологической и монтажной связи между ними:

- таблицу условных графических обозначений пунктов замера и контроля параметров процесса (по необходимости).

Поле листа технологической схемы заполняется следующим образом (рис 31): на большей части поля листа располагается схема, а над штампом располагаются таблица основных составных частей и элементов схемы и таблица условных изображений и обозначений трубопроводов. Таблица основных составных частей и элементов схемы (табл. 12) заполняется сверху вниз следующим образом. В графе “Обозн.” приводится буквенное обозначение составной части схемы, например: аппарат - А, насос - Н и т.д.

При наличии в схеме нескольких элементов одного названия используются числовые индексы, записываемые с правой стороны буквенного обозначения. Для основных аппаратов высота числового индекса равна высоте букв, например: А1. А2, В1, В2. Для арматуры и приборов высота числового индекса равна половине высоты букв, например:

В31, В32, КП1, КП2, М1, М2. В графе “Примеч.” При необходимости записываются основные технические данные (габаритные размеры, производительность или обозначения по ГОСТ, ТУ, каталогу и т.п.).

Аппаратом, машинам и арматуре, показанным на схеме, как правило, присваивается буквенное обозначение, соответствующее начальной букве их наименований:

аппарат - А;

компрессор - К;

вентилятор - Н;

редуктор -- Рд;

дроссель - Д;

манометр М;

термометр - Т;

счетчик (газа, жидкости) - С4;

сигнализатор уровня - СУ;

вентиль регулирующий - ВР;

указатель уровня - У;

вентиль запорный - В3;

вентиль спускной - ВС;

кран пробный - КП;

кран проходной - КПр;

предохранительный клапан - ПК.

Поле Условное изображение и расположения обозначение трубопроводов технологической точки замера и схемы контроля установки перечень основных составных частей штамп Рис. 31. Заполнение листа технологической схемы.

Таблица 12.

Наименование Примечан Обозн. Кол 35 Кроме указанных, могут быть приняты и другие буквенные обозначения элементов схемы с расшифровкой их в перечне основных составных частей и элементов. Буквенные обозначения элементов схемы следует проставлять для аппаратов, машин и механизмов непосредственно на их изображении, а при малом масштабе – в непосредственной близости от изображения;

для – арматуры – рядом с ее изображением. Все оборудование (машины, аппараты, насосы и др.) на схеме вычерчивается сплошными тонкими линиями толщиной 0,3…0,5 мм, а трубопроводы и арматура – сплошными основными линиями по ГОСТ 2.303-68, т.е. в два – три раза толще, чем для оборудования. Изделия и элементы схемы установки должны быть показаны условно в соответствии со следующим стандартом:

- аппараты колонные – ГОСТ 2.790-74;

- аппараты сушильные – ГОСТ 2.792-74;

- насосы и вентиляторы – ГОСТ 2.782-68;

- устройства питающие и дозирующие – ГОСТ 2.794-79;

- конденсатоотводчики – ГОСТ 2.780-68;

- трубопроводы для жидкостей и газов – ГОСТ 3464-63;

- трубопроводы в зависимости от вида транспортируемой среды и их назначения – ГОСТ 11628-65;

- элементы трубопроводов – ГОСТ 2.784-70;

- арматура трубопроводов – ГОСТ 2.785-70;

- элементы гидравлических сетей – ГОСТ 2.780-68;

- аппаратура распределительная и регулирующая гидравлическая и пневматическая – ГОСТ 2.781-68.

При отсутствии стандарта на данное изделие его изображают схематически в виде конструкторского очертания изделия, причем должны быть также показаны основные технологические штуцеры, загрузочные люки, входы и выходы основных продуктов. При необходимости допускается смещение штуцеров и отверстий по отношению к их истинному расположению, но с соблюдением их технологического назначения и взаимосвязи. Допускается изображать изделия на схеме без строгого соблюдения масштаба, но и без резкого нарушения соотношения габаритных размеров основных изделий.

Разводка трубопроводов к оборудованию показывается схематически, причем она должна отходить от основных магистральных трубопроводов, показанных также схематично ниже или выше оборудования, изображенного на схеме. Допускается показывать линии магистральных трубопроводов должны соответствовать ГОСТ 3464-63.

Арматура, а также другие приборы, устанавливаемые на оборудовании, должны быть показаны на схеме в соответствии с их действительными стандартами. Линии трубопроводов, а также расположенные на них арматуру и приборы следует показывать на схеме горизонтально и вертикально, т.е. параллельно линиям рамки формата.

Условные изображения и обозначения трубопроводов, принятые на схеме, должны быть расшифрованы в таблице условных обозначений (табл. 13).

Таблица 13.

Наименование Условное обозначение среды в Буквенное Графическое трубопроводе 20 Пересекать изображения аппаратов, машин и других изделий линиями трубопроводов не допускается. Основные магистральные трубопроводы, от которых отводятся трубопроводы дачной схемы, должны быть показаны горизонтальными линиями. На каждом трубопроводе у места его отвода от магистрального или места его подключения к аппарату иди машине нужно проставлять стрелки, указывающие направление движения потока и условное обозначение вида среды, например:

( -- газ;

-- жидкость).

На трубопроводах должны быть указаны: размеры (наружный диаметр и толщина стенки), материал и сведения о внутреннем антикоррозийном покрытии или наружной изоляции (при наличии покрытия или изоляции). Соответствующие сведения следует приводить над условным обозначением трубопровода, например:

57 5. 3 Ст. 3 кп 103 4 20 76 3 совелит гуммиров.

1 1 2 2 12 - трубопровод для воды, труба наружным диаметром 57 мм., толщиной стенки 3, мм, из стали марки Ст.3 КП;

- 2-2 - трубопровод для насыщенного водяного пара, труба с наружным;

диаметром 103 мм, с толщиной стенки 4 мм, из стали марки Сталь 20, с наружной изоляцией из совелита;

- 12-12 - трубопровод для кислого раствора, трубе с наружным диаметром 76 мм, с толщиной стенки 3 мм из стали марки Сталь 10 с внутренней гуммировкой.

Показанные на оборудовании или трубопроводах точки установки приборов для замера и контроля температура, давления, расхода среды и т.п. заносятся в таблицу (табл.

14).

Объем курсового проекта по технологической схеме - 1 лист формата A1.

Таблица 14.

Точки замера и контроля Обозн. Контрольный параметр Примеч.

106 Примеры выполненмия технологических схем абсорбции и апдсорбции приведены в приложениях.

13.4. Требования к выполнению чертежей общего вида аппарата Чертежи общего вида должны выполняться в соответствии с основными требованиями ГОСТ 2.120-73 ЕСКД на выполнение технических проектов. Чертеж общего вида должен содержать:

- изображение изделия (аппарата, машины), необходимые виды, разрезы и сечения, дающие полное представление об устройстве разрабатываемого изделия;

- основные размеры – конструктивные, присоединительные, габаритные, а в случае необходимости - установочные и предельные отклонения подвижных частей;

- обозначение посадок в ответственных сопряжениях;

- вид или схему с действительным расположением штуцеров, люков лазов и др.;

- таблицу назначения штуцеров, патрубков, гильз и т.п.;

- техническую характеристику;

- технические требования;

- перечень составных частей изделия.

На изображении чертежа общего вида допускается показывать условно смещенными штуцеры, бобышки, люки и т.п., не изменяя их расположение по высоте или длине аппарата. На виде изделия (аппарата) сверху необходимо показать действительное расположение штуцеров, бобышек, люков и т.п.;

при отсутствии вида сверху его следует вычертить схематически (рис. 32), проставив условные обозначения штуцеров, бобышек, люков и т.п., указанных на главном или на другом виде изделия. При этом над схемой необходимо сделать надпись, например: “Схема расположения штуцеров, бобышек, люков и лап”, а в технических требованиях на чертеже обязательно указать:

“Действительное расположение штуцеров, бобышек, люков и лап смотри по схеме (по плану, виду и т.д.)”.

Рис. 32. Схема расположения штуцеров бобышек, люков, устройств.

Штуцеры, патрубки, гильзы для термометров, люки и т.п. на главном и сопряженном с ним изображениях и на схеме обозначают условно на продолжении их осей или на полках линий-выносок прописными буквами русского алфавита размером от 5 до 7 мм (буквы Ё, Й, О, Х, Ъ, Ь, Ы не применяются). Таблица назначения штуцеров, патрубков, гильз и других элементов аппарата выполняется по определенной форме (табл. 15).

Таблица 15.

Давление Проход Обозн.

условное условный Наименование Кол Ру, МПа Ду, мм 12 90 Над таблицей помещают заголовок “Таблица штуцеров”. Буквенные обозначения в алфавитном порядке (без пропусков) присваиваются сначала видам, разрезам, сечениям, а также штуцерам. В случае недостатка букв применяют цифровую индексацию, например:

А1, А2, Б1, Б2 и т.д. Надписи, техническую характеристику и технические требования следует располагать над штампом чертежа. В порядке исключения допускается размещение таблицы штуцеров слева от основной надписи. Рекомендуемое расположение основных элементов чертежа общего вида – на рис.33. Дополнительные изображения (виды, разрезы, сечения, выносные изображения и т.д.) должны располагаться по возможности ближе к разъясняемому элементу.

Таблица штуце ров Техническая характеристика Техничес Главный кая вид характе Технические ристика требования Главный вид Таблица штуцеров Техничес Штамп кие требова ния Рис. 33. Расположение элементов чертежа общего вида аппарата.

В технической характеристике указывают: назначение изделия (аппарата);

объем аппарата – номинальный и рабочий;

производительность;

площадь поверхности теплообмена, максимальное давление;

максимальную температуру среды;

мощность привода;

частоту вращения деталей;

токсичность и взрывоопасность среды;

другие необходимые данные.

Перечень составных частей изделия (спецификация) составляется в виде таблицы (табл. 2.7). Все данные, вносимые в перечень составных частей изделия, следует записывать сверху вниз в порядке, предусмотренном ГОСТ 2.108-68: составные (сборочные) единицы, детали, стандартные изделия, в том числе крепежные изделия. При большом числе составных частей изделия допускается (по согласованию с руководителем) исключать из перечня второстепенные детали и стандартные неответственные изделия.

При заполнении перечня составных частей изделия разбивку изделия на составные единицы и детали следует проводить с учетом намечаемой технологии изготовления последних. Так, для чертежа общего вида конденсатора правильным будет следующий перечень: 1. Распределительная камера. 2. Греющая камера. 3. Крышка. 4. Фланец. 5.

Фланец и т.д. Такой порядок обусловлен тем, что составные единицы позиции 1, 2, собираются, свариваются и обрабатываются по отдельным чертежам, разрабатываемым на последующих этапах проектирования (в курсовом проекте они не разрабатываются). За составными единицами следуют детали (позиции 4 и 5), поставляемые на сборку изделия по данному чертежу. По требованию руководителя проекта допускается составление подетального перечня составных частей изделия с включением всех стандартные единиц.

Таблица 16 заполняется следующим образом. В графе “Формат” указывают форматы тех конструктивных документов, которым присвоены обозначения, записанные в графе “Обозначение”. В тех случаях, когда записывают детали, на которые не выполнены чертежи, в графе пишут “БЧ”. Графу “Зона” не заполняют. В графу “Поз.” вписывают порядковые номера позиции, нанесенных на чертеже для указания составных частей, входящих в изделие, в последовательности записи их в спецификации. Графу не заполняют для раздела “Документация”.

В графе “Обозначение” указывают обозначения составных частей изделия (сборочные единицы, детали). Графу не заполняют на раздел спецификации “Документация”.

В графе “Наименование” указывают последовательно:

- раздел “Документация” (расчетно-пояснительная записка);

- раздел “Сборочные единицы” (узловые сборочные единицы);

- раздел “Детали” (детали аппарата);

- раздел “Стандартные изделия” (согласно государственным стандартам на изделия и детали);

- раздел “Прочие изделия” (не вошедшие в указанные).

В графе “Кол.” Записывают количество составных частей изделий, которое записывается в специфическую всегда на одно специфицируемое изделие.

В графе “Примеч.” указывают необходимые дополнительные сведения для планирования и организации производства.

Объем курсового проекта по чертежу общего вида аппарата – 1-2 листа формата А1.

Примеры выполнения аппаратов для процессов абсорбции и адсорбции приведены в приложениях.

Таблица 16.

Формат Поз.

Зона Обозначение Наименование Кол Примеч 6 6 8 70 63 10 7 Обозначение 15 15 Изм Лист № докум Подп Дата Разраб Листов Лит Лист КП Провер.

Консульт Наименование ПТИ Кафедра аппарата Консульт "Инж. экология" гр. 99ЭК Утверд 23 15 10 14. Требования при защите курсового проекта К защите допускается студент, выполнивший задание на проектирование в установленном объеме и оформивший его в соответствии с требованиями данного пособия. Студент должен иметь подписанные руководителем пояснительную записку и чертежи. Курсовой проект принимается руководителем проекта или комиссией в составе двух человек с обязательным участием преподавателя, консультирующего студента во время проектирования. Студент делает доклад продолжительностью 5…10 мин, в котором кратко формулирует цель и задачи курсового проекта, освещает технологические расчеты установки, дает обоснование по выбору основного аппарата. При окончании доклада руководитель проекта или члены комиссии задают студенту вопросы по теме курсового проекта. Оценка курсового проекта должна включать в себя оценку качества расчета и оформления расчетно-пояснительной записки, качества выполнения графической части проекта, уровня доклада и ответы на поставленные вопросы.

Приложения Приложение 1.

Способы выражения состава фаз № Концентрация Обозначение компонента А п/п в жидкой в газовой фазе фазе 1 Мольная доля, кмоль А/[кмоль (А+В)] х y 2 Массовая доля, кг А/[кг (А+В)] x y 3 Относительная мольная концентрация, кмоль А/кмоль В Х Y 4 Относительная массовая концентрация, Y Х кг А/кг В 5 Объемная мольная концентрация, кмоль А/[м3(А+В)] Сх Су 6 Объемная массовая концентрация, кг А/[м3(А+В)] Cх Cу 7 Объемная доля, м3А/м3(A+B) - vy 8 Парциальное давление компонента pк В формулах таблицы П.2. МА, МВ, Мсм обозначают мольные массы веществ А, В и их смеси, кг/моль, при этом мольная масса смеси определяется по правилу аддитивности (на пример, по жидкой фазе M см = M A x A + M B (1 x A ) ;

- плотность смеси, кг/м3.

Приложение 2.

Формулы для пересчета концентрации Концентра- Концентрации заданные ции искомые X х X Сx Cx x Cx.Mсм/ 1 Х/(1+X) МB. X /(МB. X + x.Мсм/MA C x. Мсм/(.MA) х или +МA) или или.

Сx МB/[+Сx(МB - x /{МA[ x /MA+ C x МB/[.МA+.

МA)] +(1- x )/MB]} + C x (МA+ МB)] х.МA/Mсм МA.X/(МA.Х+МB) MA.Cx/ 1 X /(1+ X ) C x / x МB.Сx/(-МA.Сx) х/(1-х) 1 МB. X /МA МB. C x /[МA( x.МB/[МA(1- x )] Х - C x )].

МA.Х/MB МA.Сx/(-MA.Cx) x МA/[МB x /(1- x ) C x /(- C x ) (1-x)] X.х/Мсм.X/(МA.Х+МB). X /[МA( X +1)]. x /MA C x /МA Сx МА.Сх.МA.х/Мcм.Х.МA/(МA.Х+MB). X /( X +1). x Cx Приложение 3.

Характеристики насадок (размеры даны в мм),, Насадки f, dэ, м кг/м м /м м / м 1 2 3 4 Регулярные насадки Деревянная хордовая (10100), шаг в свету:

10 100 0,55 0,022 20 65 0,68 0,042 30 48 0,77 0,064 Керамические кольца Рашига:

110 0,735 0,027 80 0,72 0,036 60 0,72 0,048 Неупорядоченные насадки Керамические кольца Рашига:

440 0,7 0,006 10101, 330 0,7 0,009 200 0,74 0,015 140 0,78 0,022 90 0,785 0,035 Стальные кольца Рашига:

500 0,88 0,007 10100, 350 0,92 0,012 15150, 220 0,92 0,017 25250, 110 0,95 0,035 Керамические кольца Палля 220 0,74 0,014 165 0,76 0,018 120 0,78 0,026 96 0,79 0,033 1 2 3 4 Стальные кольца Палля:

380 0,9 0,010 15150, 235 0,9 0,015 25250, 170 0,9 0,021 35350, 108 0,9 0,033 50501, Седла керамические “Инталокс” 12,5 625 0,78 0,005 19 335 0,77 0,009 25 255 0,77 0,012 38 195 0,79 0,017 50 118 0,81 0,027 Приложение 4.

Характеристика и размеры распределительных тарелок Приложение 5.

Значение коэффициентов А, В для расчета скорости газа при захлебывании Коэффициент Тип насадки А В Трубчатая 0,47+1,5 lg(dэ/0,025) 1, Плоскопараллельная, хордовая 0 1, Пакетная 1, 0, Кольца Рашига в навал 1, - 0, Кольца Палля -0,49 1, Седла «Инталокс» размером 25 мм -0,33 1, То же 30 мм -0,58 1, Приложение 6.

Нормальные ряды диаметров колонн Вид промышленности Нормальные ряды колонных аппаратов, мм | Химическая 400;

500;

600;

800;

1000;

1200;

1400;

1600;

1800;

2200;

2600;

Нефтеперерабаты- 1000;

1200;

1400;

1600;

1800;

2000;

2200;

2400;

2600;

2800;

3000;

вающая 3200;

3400;

3600;

3800;

4000;

4500;

5000;

5500;

6000;

6400;

7000;

8000;

Приложение 7.

Коэффициенты диффузии газов и паров в воздухе (при нормальных условиях) D0, 106 м2/с D0, м2/ч Газ Азот N2 13,2 0, Аммиак NH3 17,0 0, Ацетон C3H6O 9, Бензол C6H6 7,7 0, Бутилацетат 5, Водород H2 61.1 0, Водяной пар H2O 21,9 0, Диоксид серы SO2 10,3 0, Диоксид углерода CO2 13,8 0, Дихлорэтан C2H4Cl2 0, Диэтиловый эфир C4H10O 7,8 0, Кислород O2 17,8 0, Метиловый спирт CH4O 13,3 0, Серный ангидрид H2S 9,4 0, Сероуглерод CS2 8,9 0, Толуол C7H8 0, Хлористый водород HCl 13,0 0, Хлороформ CHCl3 0, Этиловый спирт C2H6O 10,2 0, Приложение 8.

Атомные объемы некоторых элементов и мольные объемы некоторых газов Вещество Атомный Вещество Мольный объем, cм3/моль объем, см3/атом Br 27,0 J 37, С 14,8 H2 14, Сl 24,6 O2 25, Н 3,7 N2 31, N в первичных аминах 10,5 Воздух 29, N во вторичных аминах 12,0 СО 30, N с двумя насыщенными свя- СО2 34, зями 15, O с двумя насыщенными свя- SO2 44, зями 7, O в альдегидах и кетонах 7,4 NO 23, O в сложных эфирах 9,1 N2O 36, O в простых эфирах 9,9 NH3 25, O в высших простых и слож- 11,0 H2O 18, ных эфирах O в кислотах 12,0 H2S 32, COS O в соединениях с S, Р, N 8,3 51, S 25,6 Cl2 48, F 8,7 Br2 53, J 37,0 J2 71, Структурные постоянные:

- бензольное кольцо - 15;

- нафталиновое кольцо - 30;

- антраценовое кольцо - 47,5.

Приложение 9.

Соотношения между коэффициентами массоотдачи в фазах, движущей силой и потоком уловленного загрязнителя Мольный поток загрязнителя M, Единицы измере- Массовый поток загрязнителя M, ния движущей кмоль/с кг/с силы кг А/м3(А+В), кг/[м2.с(кгА/м3(А+В))] /МА, кмоль/[м с(кгА/м3(А+В))] 2.

или м/с кмоль А/м3(А+В).МА,, кмоль/[м2.с(кмольА/м3(А+В))] кг/[м с(кмольА/м3(А+В))] 2.

или м/с.см,.см/МА, кг А/кг(А+В) кг/[м с(кгА/м3(А+В))] 2.

кмоль/[м2.с(кгА/м3(А+В))].см.МА/Мсм,.см/Мсм, кмольА/ 2.

кмоль/[м2.с(кмольА/ /кмоль(А+В) кг/[м с(кмольА/кмоль(А+В))] /кмоль(А+В))] кг А/кг В (см - Cсм ), (см - Cсм )/MA, кг/[м2.с(кгА/кгВ)] кмоль/[м2.с(кгА/кгВ)] кмоль А/кмоль В [(см - Cсм )MA]/MB, [(см - Cсм )]/MB, кг/[м2.с(кмольА/кмольВ)] кмоль/[м2.с(кмольА/кмольВ)].см.МА/(Мсм.p),.см/(Мсм.p), Па кг/[м2.с.Па] или c/м кмоль/[м2.с.Па] Приложение 10.

Зависимость коэффициента с от типа насадки Тип насадки Размер, мм Тип насадки Размер, мм с с Кольца Рашига 50 173 Кольца Палля 50 (регулярная уклад- 80 144 Седла 25 ка): 100 119 «Инталокс» 50 Кольца Рашига (в 25 184 Седла Берля 25 навал) 50 Приложение 11.

Значения коэффициента Генри E для водных растворов некоторых газов (в таблице даны значения E.10-6 в мм рт.ст.) № Газ Температура, °С п/п 0 5 10 15 20 25 30 40 60 80 1 Азот 40,2 45,4 50,8 56,1 61,1 65,7 70,2 79,2 90,9 95,9 95, 2 Аммиак 0,0002| - 0,00036 - 0,0006 - 0,0010 0,0016 0,0037 - 3 Ацетилен 0,55 0,64 0,73 0,82 0,92 1,01 1,11 - - - 4 Бром 0,0162 0,0209 0,0278 0,0354 0,0451 0,056 0,0688 0,101 0,191 0,307 5 Водород 44 46,2 48,3 50,2 51,9 53,7 55,4 57,1, 58,1 57,4 56, 6 Воздух 32,8 37,1 41,7 46,1 50,4 54,7 58,6 66,1 76,5 81,7 81, 7 Двуокись серы 0,0011 - 0,0016 - 0,0027 - 0.0042 0,0059 0,012 - 8 Диоксид углеро- 0,553 0,666 0,792 0,93 1,08 1,24 1,41 1,77 2,59 - да 9 Кислород 19,3 22,1 24,9 27,7 30,4 33,3 36,1 40,7 47,8 52,2 53, 10 Метан 17,0 19,7 22,6 25,6 28,5 31,4 34,1 39,5 47,6 51,8 53, 11 Оксид углерода 26.7 30,0 33,6 37,2 40,7 44,0 47,1 52,9 62,5 64,3 64, 12 Сероводород 0,203 0,239 0,278 0,321 0,367 0,414 0,463 0,566 0,782 1,03 1,12.

13 Хлор 0,204 0,25 0,297 0,346 0,402 0,454 0,502 0,6 0,731 0,73 14 Этан 9,55 11,8 14,4 17,2 20,0 23,0 26,0 32,2 42,9 50,2 52, 15 Этилен 4,19 4,96 5,84 6,8 7,74 8,67 9,62 - - Приложение 12.

Значения коэффициентов А1 и B1 для некоторых веществ, растворенных в воде:

Вещество Коэффициент A1 B Газ 1, Этиловый спирт 1,24 2, Метиловый спирт 1,19 2, Уксусная кислота 1, Вода 4, Ацетон 1, Неассоциированные жидкости 1, Приложение 13.

Технические характеристики колпачковых тарелок типа ТСК- Приложение 14.

Технические характеристики колпачковых тарелок типа ТСК-Р, ТСК-РЦ и ТСК-РБ Приложение 15.

Технические характеристики ситчатых тарелок типа ТС Приложение 16.

Технические характеристики решетчатых тарелок *Примечание. Верхняя строка - для тарелок из легированной стали, нижняя - из уг леродистой.

Приложение 17.

Конструктивные характеристики горизонтальных и вертикальных адсорберов Тип адсорбера Размеры цилиндриче- Толщина Высота слоя Форма дни ской части корпуса, м стенки кор- адсорбента, ща и крыш пуса, мм м ки H (L) D Вертикальный 1,2;

1,6;

2;

2,2 8…10 0,5…1,2 Коническая 2,4;

Горизонталь- 1,8;

2 3…9 8…10 0,5…0,8 Сфериче ный ская Приложение 18.

Равновесные данные по адсорбции паров бензола и их смеси с воздухом на активных углях Марка Концентрация Марка Концентрация бензола, кг/м3 бензола, кг/м угля угля газовой фазе, в твердой в газовой в твердой фа Y.103 фазе, Y. фазе, X зе, X АР-А 0,854 109,0 СКТ 0,085 60, 2,560 134,2 0,213 125, 5,125 139,8 0,850 174, 9,390 143,0 4,270 178, 17,060 147,3 12,805 185, 25,610 151,2 17,060 188, 24,400 193, 25,610 198, АГ-3 0,035 75,0 СКТ-6А 0,000 150, 0,427 120,0 1,000 220, 2,134 157,5 2,000 263, 4,691 170,5 4,000 276, 8,540 180,0 5,000 280, 17,060 197,5 6,000 284, 25,610 215,0 8,000 285, 10,000 290, 16,000 296. 25,000 300, 30,000 300, Приложение 19.

Физико-химические свойства веществ Жидкость Мольная Плотность, Температура Давление насыщен кг/м масса, кипения, °С ного пара при 20°С, кг/моль мм рт.ст.

Ацетон С3Н6О 58,08 810 56 Бензол С6Н6 78,11 900 80,2 Бутилацетат Дихлорэтан C2H4Cl2 98,97 1250 83,7 Муравьиная кислота 46 1220 33, СН2О Сероуглерод CS2 76,13 1290 46,3 Спирт метиловый (мета- 32,04 800 64,7 97, нол) CH4O Спирт этиловый 46,07 790 78,3 C2H6O Толуол C7H8 92,13 870 110,8 22, Углерод четырехлори- 153,84 1630 76,7 90, стый CCl Хлороформ CHCl3 119,38 1530 61,2 Эфир диэтиловый 74,12 710 34,5 C4H10O Приложение 20.

Значение коэффициентов аффиности Вещество Вещество Ацетон 0,88 Пентан 1, Бензол 1,00 Пропан 0, Бромистый метил 0,57 Сероуглерод 0, Бутан 0,90 Толуол 1, Бутилацетат 1,48 Уксусная кислота 0, Гексан 1,35 Хлористый этил 0, Гептан 1,59 Хлороформ 0, Дихлорэтан 1,31 Хлорпикрин 1, Диэтиловый эфир 1,09 Этиловый спирт 0, Метиловый спирт 0,40 Четыреххлористый угле- 1, род Муравьиная кислота 0,61 Циклогексан 1, Приложение 21.

Значение коэффициента b Yк/Yн 0,005 0,01 0,03 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0, 1,84 1,67 1,35 1,19 0,97 0,67 0,42 0,23 0,07 -0,1 -0,27 -0,46 -0, b Литература 1. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. - М.: Химия, 1973.

2. Плановский А.Н., Николаев П.И. Процессы и аппараты химической и нефтехимиче ской технологии. – М.: Химия, 1972.

3. Плановский А.Н., Рамм В.М., Каган С.З. Процессы и аппараты химической техноло гии. - М.: Химия, 1967. - 847 с.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию.

/Под ред. Ю.И.Дытнерского. - М.: Химия, 1983. – 160 с.

5. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и ап паратов химической технологии. - М.: Химия, 1987. - 575 с.

6. Штокман Е.А. Очистка воздуха. - М.: Изд-во АСВ, 1999.

7. Зиганшин М.Г., Колесник А.А., Посохин В.Н. Проектирование аппаратов пылегазо очистки. – М.: «Экопресс – 3М», 1998.

8. Оборудование, сооружения, основы проектирования химико-технологических процес сов защиты биосферы от промышленных выбросов. /А.И.Родионов, Ю.П.Кузнецов, В.В.Зенков, Г.С.Соловьев. – М.: Химия, 1985.

9. Рамм В.М. Абсорбция газов. – М.: Химия, 1976.

10. Аверкин А.Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб. пособие. В 2-х частях. Ч.1. Абсорберы. - Пенза: ПГАСА, 2000.

11. Аверкин А.Г. Аппараты для физико-химической очистки воздуха. Учеб. пособие. В 2-х частях. Ч.2 Адсорберы. - Пенза: ПГАСА, 1999.

12. Баранцев В.И. Сборник задач по процессам и аппаратам пищевых производств. – М.:

Агропромиздат, 1985.

Pages:     | 1 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.