Курсовой проект по ПАХТ на тему "абсорбционная установка"
Что такое абсорбция?
Абсорбция — процесс избирательного поглощения компонентов газовой смеси жидким поглотителем (абсорбентом). Процесс абсорбции происходит в том случае, когда парциальное давление извлекаемого компонента в газовой смеси выше, чем в жидком абсорбенте, вступающем в контакт с этим газом, т.е. для протекания абсорбции необходимо, чтобы газ и абсорбент не находились в состоянии равновесия. Различие в парциальном давлении извлекаемого компонента в газе и жидкости является той движущей силой, под действием которой происходит поглощение (абсорбция) данного компонента жидкой фазой из газовой фазы. Чем больше эта движущая сила, тем интенсивнее переходит этот компонент из газовой фазы в жидкую.
По своей природе различают два вида абсорбции: физическую, при которой извлечение компонентов из газа происходит благодаря их растворимости в абсорбентах и химическую (хемосорбцию), основанную на химическом взаимодействии извлекаемых компонентов с активной частью абсорбента. Скорость физической абсорбции определяется диффузионными процессами, скорость хемосорбции зависит от скорости диффузии и химической реакции.
Поглощение компонентов газовой смеси при абсорбции сопровождается выделением тепла, величина которого пропорциональна массе и теплоте растворения поглощенных компонентов.
Процесс абсорбции обратимый, поэтому он используется не только для получения растворов газов в жидкостях, но и для разделения газовых смесей. При этом после поглощения одного или нескольких компонентов газа из газовой смеси необходимо произвести выделение из абсорбента поглощенных компонентов, т.е. десорбцию.
Расчет абсорбционной установки
Есть различные варианты расчета абсорбционной установки. При проектировании абсорбционной установки для разделения бинарной смеси газов (два компонента, например, аммиак-воздух) в курсовом проекте обычно придерживаются следующей последовательности действий:
- основные исходные данные - давление, температура, расход и состав газа, тип и характеристики поглотителя, степень очистки;
- по справочным данным строится равновесная кривая для режимных параметров процесса;
- определяется минимальный расход поглотителя, затем - фактический;
- в зависимости от расхода потоков по колонне определяется диаметр колонны;
- рассчитывается число тарелок или высота насадки;
- составляется тепловой баланс установки;
- при необходимости рассчитывается десорбер;
- рассчитывается вспомогательное оборудование (теплообменники на линиях отработанного и регенерированного поглотетеля, насосы, емкости).
Все расчеты оформляются преимущественно в формате MathCAD (формулы не ракрываются, представлены только результаты вычислений) с подробными комментариями. В отдельных случаях возвожно оформление по ГОСТ с раскрытием формул.
На основании полученных размеров абсорбционной колонны и вспомогательного оборудования изготавливаются чертежи. К типовому оборудованию ректификационной установки относятся:
- абсорбер и десорбер (тарельчатые или насадочные);
- теплообменник на линии подачи исходго газа - предназначен для стабилизации температуры, т.к. эффективность процесса абсорбции может зависеть от температуры очищаемой смеси;
- теплообменники на линиях отработанного и регенирированного поглотителя - предназначены для изменения температуры поглотителя при десорбции;
- насосы - перекачивание поглотеля;
- емкости - временное хранение поглотителя;
В большинстве случаев чертежи по курсовому проекту "абсорбционная установка" выполняются после утверждения расчетов руководителем. Примеры готовых чертежей можно найти в галерее, готовые курсовые проекты и дипломы по процессам и аппаратам есть в архиве.
