Обычно расчеты тарельчатых абсорберов проводят по модифицированному уравнению массопередачи, в котором коэффициенты массопередачи для жидкой и газовой фаз относят к единице рабочей площади тарелки

где М — масса передаваемого вещества через поверхность массопередачи в единицу времени, кг/с; F — суммарная рабочая площадь тарелок в абсорбере, м2.

Коэффициенты массопередачи определяют по уравнениям аддитивности фазовых диффузионных сопротивлений:

,

где и — коэффициенты массоотдачи, отнесенные к единице рабочей площади тарелки соответственно для жидкой и газовой фаз, кг/(м2-с).

В литературе приводится ряд зависимостей для определения коэффициентов массоотдачи. На основании сопоставительных расчетов рекомендуем использовать обобщенное критериальное уравнение [6], применимое для различных конструкций барботажных тарелок:

При этом для жидкой фазы

для газовой фазы

где А — коэффициент; Dx, Dy — коэффициенты молекулярной диффузии распределяемого компонента соответственно в жидкости и газе, м2/с; —средние скорости жидкости и газа в барботажном слое, м/с; — газосодержание барботажного слоя, м3/м3; —критерий гидравлического сопротивления, характеризующий относительную величину удельной поверхности массопередачи на тарелке; —гидравлическое сопротивление барботажного газожидкостного слоя (пены) на тарелке, Па; h0 — высота слоя светлой (неаэрированной) жидкости на тарелке, м; — характерный линейный размер, равный среднему диаметру пузырька или газовой струи в барботажном слое, м.

В интенсивных гидродинамических режимах характерный линейный размер становится, по данным ряда авторов [6], практически постоянной величиной, мало зависящей от скоростей фаз и их физических свойств. В этом случае критериальные уравнения, решенные относительно коэффициентов массоотдачи, приводятся к удобному для расчетов виду:

Коэффициент диффузии газа в газе можно рассчитать по уравнению

м2/с,

гдеVA, VБ— мольные объемы бензольных углеводородов и коксового газа в жидком состоянии при нормальной температуре кипения, см3/моль; МА, МБ — мольные массы соответственно бензольных углеводородов и коксового газа, кг/моль.

В разбавленных растворах коэффициент диффузии Dx может быть достаточно точно вычислен по уравнению [3, 7]:

м2/с

где М — мольная масса воды, кг/кмоль; Т — температура воды, К; — вязкость воды, мПа-с; V — мольный объем двуокиси серы. смл/моль; — параметр, учитывающий ассоциацию молекул.

Тогда,м/с, а м/с, или в принятой для расчета размерности:

кг/м2с;

кг/м2с.

Коэффициент массопередачи: