Главная >> Курсовая работа >> Химия

1 2 3 4 5

СОДЕРЖАНИЕ

1. Реферат

2. ВВЕДЕНИЕ

3. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

3.1 Способы очистки промышленных газов от газообразных примесей

3.2 Физические основы процесса абсорбции

3.3 Схема абсорбционной установки

3.4 Устройство абсорберов

3.5 Выбор рабочих условий процесса

4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

4.1 Материальный баланс установки

4.2 Расчет средней движущей силы процесса

5. КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ

5.1 Расчет скорости газа и диаметра абсорбера

5.2.Расчет высоты светлого слоя жидкости

5.3 Расчет коэффициентов массоотдачи

5.4 Расчет числа тарелок абсорбера

5.5 Выбор расстояния между тарелками и определение высоты абсорбера

6. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ

6.1 Расчет гидравлического сопротивления тарелок абсорбера

6.2 Расчет и выбор штуцеров

7. ЛИТЕРАТУРА

1.РЕФЕРАТ

Ключевые слова: УСТАНОВКА, АБСОРБЦИЯ, КОЛОННА, РАСЧЕТ, ТЕХНОЛОГИЯ, АММИАК, ТАРЕЛКА.

В общей части обсуждены современные методы извлечения компонентов из газовых смесей. Принята абсорбционная установка непрерывного действия для очистки воздуха от аммиака производительностью 1.916м3/с. С начальным содержанием NH3 8.7% об. Выбраны основные технологические параметры процесса. Принята конструкция тарельчатой абсорбционной колонны с ситчатыми тарелками.

В технологическом расчете определены материальные потоки системы.

В конструктивном расчете определены основные конструктивные размеры колонны, обеспечивающие заданную степень разделения.

В гидравлическом расчете определено гидравлическое сопротивление колонны.

2.ВВЕДЕНИЕ

В данном курсовом проекте происходит абсорбция аммиака, из воздушной смеси, водой. В результате, на выходе из абсорбера, получается так называемый нашатырный спирт (аммиачная вода), широко используемый как в промышленности, так и в народном хозяйстве.

АММИАК (от греч. hals ammoniakos — нашатырь), NH3, бесцветный газ с резким удушливым запахом; плотность 0,681г/см3 (-33,35 °С), tпл = –77,7 °С, tкип = –33,35 °С, ∆Н=23,27 кДж/моль, ∆Н=45,94 кДж/моль, ∆S=192,66 Дж/моль∙К,при давлении 0,9 МПа сжижается при комнатной температуре. Хорошо растворим в воде; водный раствор — нашатырный спирт. Получают каталитическим синтезом из азота и водорода под давлением.

Основной промышленный способ получения NH3- по реакции:

1/2N2 + 3/2Н2 →NH3

Сдвиг равновесия вправо способствует повышение давления и понижения температуры. Тепловой эффект реакции при 29,4 МПа составляет 52,38 кДж/моль. Процесс проводят в присутствии катализатора – Fe, активированного K2O;Al2O3;CaO и др.

Каталитические яды – сернистые и кислородосодержащие соединения. Для извесных катализаторов скорость реакции описывается уравнением Темкина Пыжева:

;

Где W - наблюдаемая скорость процесса, равная разности скоростей оюразования и разложения NH3,

k1 и k2 – константы скорости образования и разложения аммиака,

, и - парциальное давление соответствующих газов α=0,5 для большинства промышленных катализаторов.

Применяют аммиак в производстве HNO3, мочевины, NH4NO3; (NH4)2CO3; (NH4)2SO4., аммофоса, уротропина, как жидкие удобрения, в качестве хладагента. Мировое производство NH3 составило в 1982 около 89 млн. т, в СССР 17.76, США 14.06. СРР 3.14, Франции 1.9, Японии 2.01, ФРГ 1.92 млн. т.

Аммиачная вода –– раствор аммиака в воде. Прозрачная (иногда с желтоватым оттенком) жидкость с резким запахом, плотность 18,5–25%-ного раствора 0,930–0,910 г/см3 (15 0С); парциальное давление паров аммиака 0,1 МПа (40 0С); температура выделения твёрдой фазы от–31,3 до –53,9 0С. С возрастанием давления растворимость аммиака увеличивается, с повышением температуры уменьшается.

Применят аммиачную воду в производстве азотной кислоты, мочевины, солей аммония, аммофоса, уротропина и т.д.. Жидкий аммиак — хладагент, высококонцентрированное удобрение.

При содержании в воздухе 0,5% по объёму аммиак сильно раздражает слизистые оболочки. При остром отравлении поражаются глаза и дыхательные пути, при хронических отравлениях наблюдаются расстройство пищеварения, катар верхних дыхательных путей, ослабление слуха. Жидкий аммиак вызывает сильные ожоги кожи. ПДК=20 мл/м3. Смесь аммиака с воздухом взрывоопасна, КПВ=15–28%; для воздушно–аммиачных смесей, содержащих 9–57% по объёму аммиака.

3. ОБЩАЯ ЧАСТЬ

3.1 Способы очистки промышленных газов от газообразных примесей

Примеси, содержащиеся в отходящих промышленных газах в газо- или парообразном состоянии, извлекаются путем поглощения их жидкостями (абсорбция ) или твердыми поглотителями (адсорбция), а также путем каталитического окисления или сжигания.

Если не требуется особо тонкой очистки промышленного газа от примесей, то, как правило, используют абсорбцию. Абсорбцией называется процесс поглощения газа или пара жидким поглотителем (абсорбентом). Обратный процесс – выделение поглощенного газа из поглотителя – называется десорбцией. В промышленности абсорбция с последующей десорбцией широко применяется для выделения из газовых смесей ценных компонентов, для очистки технологических и горючих газов от вредных примесей, для санитарной очистки газов и т.д.

В некоторых случаях десорбцию не проводят, если извлекаемый компонент и поглотитель являются дешевыми или отбросными продуктами или если в результате абсорбции получается готовый продукт (например, соляная кислота при абсорбции НСl водой).

3.2 Физические основы процесса абсорбции

Растворимость газов зависит от свойств газа и жидкости, от температуры и парциального давления растворяющегося газа в газовой смеси. Зависимость между растворимостью газа и его парциальным давлением характеризуется законом Генри, согласно которому равновесное парциальное давление Р пропорционально содержанию растворенного газа в растворе Х (мольн. доля):

Р = ЕХ, [3.2.1]

Где Р - парциальное давление газа над раствором мм. Рт. Ст.;

Х- концентрация газа в мольных долях;

Е - коэффициент Генри, зависящий от температуры и от природы газа и жидкости.

Значение Р и Х удовлетворяющее уравнениям имеют место при достижении равновесия между фазами, эти следует рассматривать как равновесные. Коэффициент Е зависит от природы растворяющегося вещества и температуры:

lnE = -q/RT +C; [3.2.2]

где q- теплота растворения газа, кДж/кмоль;

R-универсальная газовая постоянная, кДж/кмольос;

Т- температура растворения, оК;

С - постоянная зависящая от природы газа и жидкости.

1 2 3 4 5

Похожие работы:

  • Расчет абсорбционной установки

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... абсорбции применяют абсорбционные установки, основным элементом которых являются абсорбционные аппараты. Абсорбционные аппараты ... В данном курсовой проекте спроектирована абсорбционная установка непрерывного действия для поглощения углекислого ...
  • Проектирование абсорбционной установки

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... химических технологий КУРСОВОЙ ПРОЕКТ Проектирование абсорбционной установки Введение Абсорбцией называется процесс ... абсорбции применяют абсорбционные установки, основным элементом которых являются абсорбционные аппараты. Абсорбционные аппараты ...
  • Синтез многоконтурной АСР абсорбционной установки

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... многоконтурной АСР абсорбционной установки Автоматизация тепловых процессов ... состава при установленной производительности установки и минимальных затратах теплоагентов ... основных технологических величин ректификационной установки. Однако вследствие медленного ...
  • Реконструкция основного оборудования отделения абсорбции

    Реферат >> Технология
    ... применяют абсорбционные установки, основным элементом которых являются абсорбционные аппараты. ... Монтаж оборудования Поставка абсорбционной установки на площадку осуществляется ... условия. Вентиляция. Отопление Абсорбционное отделение, где источником тепла ...
  • Регенерация азотной и серной кислоты

    Реферат >> Химия
    ... 18-28% б) от абсорбционной установки HNO3 50% H2O 50 ... + Холодильник + Вихревая колонна + + Топка + + Абсорбционные башни + + Нитрозные холодильники + Таблица №21 ... концентрирования серной кислоты и абсорбционного отделения. Используется следующее оборудование ...
  • Разработка технологии концентрирования серной кислоты

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... БМКСХ, т. е увеличение числа абсорбционных ступеней, и частичная автоматизация процесса. ... H2O – 18 - 28 % б) от абсорбционной установки HNO3 – 50 % H2O – 50 % ... вентилятор 1 8 1 – 4 Центробежный насос 4 9 Абсорбционная башня 1 10 Сборник отработанной воды ...
  • Холодильные машины

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... действия абсорбционных холодильных машин Рабочим веществом в абсорбционных холодильниках ... хладагента. Механическая работа абсорбционных холодильных установок значительно ... и охлаждающая вода дешевы, абсорбционные установки более выгодны, чем компрессионные. ...
  • Очистка промышленных газов от сероводорода

    Курсовая работа >> Промышленность, производство
    ... что усложняет установку и снижает общий экономический эффект. Абсорбционный метод. Абсорбция ... поверхностные, барботажные и распыливающие абсорбционные аппараты. В первой группе ... , что усложняет и удорожает абсорбционную установку. Для проведения одного и ...
  • Холодильники абсорбционного типа

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... сеть периодически. Производительность абсорбционных холодильников значительно ниже компрессионных ... , газовым и т.д.). Рис. 1. Схема холодильного агрегата абсорбционного типа: 1 – кипятильник: 2 – дефлегматор: 3 ... давления. После установки давления по манометру ...
  • Проект улавливания бензольных углеводородов из газа

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... что усложняет и удорожает абсорбционную установку. Для проведения одного и ... Верхний 30% 2.2 Расчет абсорбционной установки Улавливание бензольных углеводородов из ... . 28. Александров И.А. Ректификационные и абсорбционные аппараты. М.: Химия, 1978г. 29 ...