Мольная масса газовой смеси:

Плотность газовой смеси, поступающей в абсорбер:

Начальные относительные массовые составы газовой и жидкой фаз определяется по формулам [1, с. 206]:

Концентрация диоксида углерода в газовой смеси на выходе из абсорбера определяется по формуле [1, с. 207]:

(1)

Конечную рабочую концентрацию диоксида углерода в жидкости на выходе из абсорбера определяют по формуле [1, с. 207]:

, (2)

где х* - равновесная концентрация поглощаемого компонента, которая определяется расчетным путем или находится по справочным данным.

Для определения равновесной концентрации диоксида углерода и построения линии равновесия выполняем расчет в такой последовательности: задаваясь рядом значений конечных концентраций диоксида углерода в жидкости, вытекающей из абсорбера, рассчитываем температуру жидкости t2 и соответствующие им коэффициенты Генри по эмпирической формуле [3]. Далее пересчитываем относительные массовые концентрации в мольные доли х и по формуле 3 находим значение равновесного парциального давления компонента газовой фазы р* и определяем равновесное содержание поглощаемого компонента в газовой фазе по формуле:

, (3)

где Е – коэффициент Генри.

. (4)

Где Р – общее давление газовой смеси, мм.рт.ст.; р* - равновесное парциальное давление поглощаемого газа, мм.рт.ст. [5, с. 591].

, (5)

где Ф – дифференциальная теплота растворения газа в поглотителе, Дж/кг; с – удельная теплоемкость жидкости, Дж/(кг·К); t1 и t2 – температура жидкости на входе в абсорбер и на выходе из него.

Результаты расчета сведены в таблицу № 1 приложения А.

При парциальном давлении диоксида углерода в поступающем газе рн = 1,013·105·0,08=0,081·105 Па равновесная концентрация диоксида углерода в жидкости, вытекающей из абсорбера составит (1 мм рт. ст. = 133,3 Па, 8100 па составит 60,77 мм рт.ст; см. таблицу №1 приложения А):

Конечная концентрация диоксида углерода в жидкости при степени насыщения составит:

Газовая смесь, поступающая на установку абсорбции, охлаждается в холодильнике до температуры плюс 21оС. В этом случае объем газовой смеси равен:

(6)

Количество диоксида углерода, поступающего в колонну:

, (7)

где - плотность диоксида углерода при 20 оС [4,с.513].

Количество газа, поступающего в колонну:

(8)

Количество поглощенного диоксида углерода:

Расход воды в абсорбер:

(9)

Расход воды в адсорбер является главной величиной для подбора циркуляционного насоса.