Насадочная абсорбционная колонна

м

Выбираем трубопровод по ГОСТу 100012 мм - ВСт.3.

Расчет потерь на трение и местные сопротивления:

Режим течения газовой смеси определяется:

=941080

Re > 2320 режим турбулентный.

Средне значение абсолютной шероховатости стенок труб е = 0,2 мм. Относительная шероховатость dэ/е = 500/0,2 = 2500. Тогда значение коэффициента трения = 0,0165.

Сумма коэффициентов местных сопротивлений для всасывающей линии и нагнетательной линии:

вс = 1+ 2 + 3 = 0,5 + 1 + 0,2 =1,7

где 1 = 0,5 - вход в трубу; 2 = 1 - выход из трубы; 3=0,2 - прямоточный вентиль.

Потери напора на всасывающей и нагнетательной линии рассчитываем по формуле:

, (70)

Па

Повышение давления, создаваемое газодувкой:

Па

Мощность вентилятора определяем по формуле:

кВт

По ГОСТу устанавливаем, что по заданным производительности и напору следует выбрать газодувку марки1Г32-80-6В, характеристики которой приведены в таблице 4.

Таблица 4 - Характеристики газодувки

8.4 Расчёт ёмкостей

В технологической схеме присутствуют две емкости для сбора абсорбента и аммиачной воды.

Номинальный объем ёмкости рассчитываем по формуле:

, (71)

где Q - расход жидкости, м3 с; = 12 часов - время заполнения; = 0,9 - коэффициент заполнения.

Ёмкость для абсорбента:

м3

Ёмкость для сбора аммиачной воды:

Так объёмный расход не изменится, то объём ёмкости для сбора аммиачной воды будет равен объёму ёмкости для абсорбента, т.е. равна 141 м3.

По ГОСТу выбираем ёмкости исполнения ГЭЭ-2 с номинальным объёмом, равным 160 м3.

9. Выбор точек контроля

газодувка массопередача абсорбер рашиг

Приборы, устанавливаемые на щите:

FRK:

Измеряемый параметр: расход (F) и время (К)

Функция (отображение информации): регистрация (R)

2. FC:

Измеряемый параметр: расход (F)

Функция (формирование выходного сигнала): регулирование, управление (С)

На трубопроводе подачи газа в колонну и трубопроводе подачи абсорбента установлен механизм, закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала.

3. TC:

Измеряемый параметр: температура (Т)

Функция (формирование выходного сигнала): регулирование, управление (С)

4. QIR:

Измеряемый параметр: качество (Q) (состав, концентрация)

Функция (отображение информации): показание (I) и регистрация (R)

На трубопроводе подачи газа в колонну установлен механизм, закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала.

5. LIR:

Измеряемый параметр: уровень (L)

Функция (отображение информации): показание (I) и регистрация(R)

6. PIR:

Измеряемый параметр: давление (Р)

Функция (отображение информации): показание (I) регистрация (R)

7. TRK:

Измеряемый параметр: температура (Т) и время (К)

Функция (формирование выходного сигнала): регистрация (R)

8. FIR:

Измеряемый параметр: расход (F)

Функция (формирование выходного сигнала): показание (I) регистрация (R)

9. LC:

Измеряемый параметр: уровень (L)

Функция (формирование выходного сигнала): регулирование, управление (С)

На трубопроводе выхода аммиачной воды и трубопроводе выхода отработанного газа из абсорбера установлен механизм, закрывающий регулирующий орган при прекращении подачи энергии или управляющего сигнала.

Местные приборы:

1. FТ:

Измеряемый параметр: расход (F) и температура (Т)

2. FЕ:

Измеряемый параметр: расход (F) и напряжение (Е)

3. QТ:

Измеряемый параметр: качество (Q) (состав, концентрация) и температура (Т)

4. QE:

Измеряемый параметр: качество (Q) (состав, концентрация) и напряжение (Е)

5. LТ:

Измеряемый параметр: уровень (L) и температура (Т)

6. LE:

Измеряемый параметр: уровень (L) и напряжение (Е)

7. ТТ:

Измеряемый параметр: температура (Т)

8. TЕ:

Измеряемый параметр: температура (Т) и напряжение (Е)

9. РТ:

Измеряемый параметр: давление (Р) и температура (Т)

10. РЕ:

Измеряемый параметр: давление (Р) и напряжение (Е)

Выводы

1. На основании литературного обзора была выбрана абсорбционная колонна насадочного типа, т.к. такие аппараты по сравнению с другими типами абсорберов менее громоздки, имеют простую конструкцию, могут использоваться при работе с агрессивными средами, имеют низкое гидравлическое сопротивление.

2. В ходе работы провели сравнение трех различных насадок: керамические кольца Рашига внавал , керамические кольца Рашига внавал и керамические седла «Инталокс» 50 внавал.

3. Расчет показал, что оптимальной насадкой является седлообразная насадка «Инталокс», так как за счет её использования удается снизить гидравлическое сопротивление абсорбера (приблизительно в 4 раза по сравнению с абсорбером заполненным насадкой кольца Рашига внавал ), что значительно снижает расходы на электроэнергию. В качестве материала насадки выбрана керамика т.к. в результате абсорбции аммиака водой образуется щелочной раствор являющийся коррозионно-активным.

4. В результате технологического расчета основного аппарата были получены следующие значения:

диаметр абсорбера 3000 мм;

высота слоя насадки 8,7 м;

высота колонны 16,2 м;

гидравлическое сопротивление 2102 Па

5. Был проведен расчет аппарата на прочность, а так же расчет и выбор следующего вспомогательного оборудования:

кожухотрубчатый холодильник газа диаметром 2200 мм с поверхностью теплообмена 1800 м2;

насос подачи абсорбента марки Х8/30;

насос подачи аммиачной воды марки Х8/30;

насос подачи оборотной воды в холодильник газа марки Х8/18;

газодувка для подачи аммиачно-воздушной смеси марки 1Г32-80-6В;

ёмкость для сбора абсорбента и ёмкость для сбора аммиачной воды исполнения ГЭЭ-2.

Таким образом, поставленная в курсовом проекте цель выполнена.

Список литературы

1. Рамм В.М. Абсорбция газов. Изд. 2-е, переработ. И доп. М., «Химия», 1976.

2. А.Г. Касаткин. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов. 15-е изд., стереотипное. Перепечатка с девятого издания 1973 г. - М.: ООО «ИД Альянс», 2009 - 753 с.

3. Новый справочник химика и технолога. Процессы и аппараты химической технологии. Ч. I - С.-Пб.: АНО НПО «Профессионал», 2004. - 848 с.

4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Г.С. Борисов, В.П. Брыков, Ю.И. Дытнерский и др. Под ред. Ю.И. Дытнерского, 2-е изд., перераб. и дополн. М.: Химия, 1991.-496с.

5. Основы конструирования и расчета химической аппаратуры. Лащинский А.А., Толчинский А.Р., Л., «Машиностроение», 1970 г., 752 с.

6. Павлов К. Ф., Романков П. Г., Носков А. А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. - 12-е изд., стереотипное. М.: ООО ТИД «Альянс», 2005. - 576 с.

7. Лащинский А.А. Конструирование сварных химических аппаратов. Справочник. Л.: Машиностроение. Ленинградское отд-ние, 1981. - 382 с.

8. Коган В.Б., Фридман В.М., Кафаров В.В. Равновесие между жидкостью и паром. Кн. 1-2. М. - Л.: Наука. 1966. 640 + 786 с.

9. Иоффе И.Л. Проектирование процессов и аппаратов химической технологии. - Л.: Химия, 1991. - 352 с.

10. Александров А.И. Ректификационные и абсорбционные аппараты. Изд. 3-е. М.: Химия, 1978. 280с.

11. Каталог «Кожухотрубчатые теплообменные аппараты общего и специального назначения». М„ «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1991г.

12. Каталог «Емкостная стальная сварная аппаратура». М., «ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ», 1969г.

13. Кувшинский М.Н., Соболева А.П. Курсовое проектирование по предмету процессы и аппараты химической промышленности. - М.: Высшая школа, 1980.-223с.

14. Тимонин А.С. Основы конструирования и расчёта химико-технологического и природоохранного оборудования. Справочник. Изд.2-е. Т. 3. - Калуга: изд-во Бочкарёвой, 2002.-852+1028+968с.

Размещено на Allbest.ru