Расчет абсорбционной колонны. Материальный баланс
Новости химии / Абсорбция углекислого газа водой / Расчет абсорбционной колонны. Материальный баланс

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.

Смотрите также

Электрохимическое поведение германия
Германий является рассеянным элементом и распространен в природе только в виде соединений в различных минералах. Такие минералы встречаются редко и содержат мало Ge. Наиболее распространенны ...

Химики создали молекулу, способную удалять из раствора отрицательно заряженные ионы
Химики создали органическую молекулу, способную связывать отрицательно заряженные ионы растворенных веществ. Это позволяет очищать растворы от ионов, например, хлора и фтора. Агенты (вещества), спос ...

Элементы s-блока периодической системы
...