для улавливания паров толуола из воздуха
Решение.
Ординаты и абсциссы точек изотермы толуола вычисляются по формулам (1) и (2):
(1)
(2)
где a
1
*
и a
2
*
- концентрации адсорбированных бензола и толуола, кг/кг
;
V1
и V2
– молярные объемы бензола и толуола в жидком состоянии, м3
;
p
1
и p
2
– парциальное давление паров бензола и толуола, мм рт. ст
;
pS
-1
и
pS
-2
– давление насыщенных паров бензола и толуола при 20°С, мм рт. ст.;
T1
и Т2
- абсолютная температура бензола и толуола при адсорбции (в данном случае Т1
— Т2
= 293° К);
β
- коэффициент аффинности.
Молярный объем бензола:
м3
/кмоль
.
Молярный объем толуола:
м3
/кмоль
.
Коэффициент аффинности:
.
На изотерме бензола берем ряд точек
Первая точка
: a
1
*
= 0,25 кг/кг
; p
1
= 8 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
Вторая точка
: a
1
*
= 0,30 кг/кг
; p
1
= 57 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
Третья точка
: a
1
*
= 0,15 кг/кг
; p
1
= 1 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
Четвертая точка
: a
1
*
= 0,28 кг/кг
; p
1
= 20 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
Пятая точка
: a
1
*
= 0,20 кг/кг
; p
1
= 2,5 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
откуда
Шестая точка
: a
1
*
= 0,26 кг/кг
; p
1
= 10 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
откуда
Седьмая точка
: a
1
*
= 0,22 кг/кг
; p
1
= 3,5 мм рт. ст
. Вычислим координаты соответствующей точки на изотерме толуола:
откуда
Вычислив ординаты и абсциссы всех точек, полученные данные, сводим в табл. 1.
Таблица 1
Изотерма бензола |
Изотерма толуола |
a1
*
, кг
/
кг
|
p1
, мм рт. ст
|
a
2
*
, кг
/
кг
|
p
2
, мм рт. ст
|
0,15
0,20
0,22
0,25
0,26
0,28
0,30
|
1
2,5
3,5
8
10
20
57
|
0,15
0,20
0,22
0,25
0,26
0,28
0,30
|
0,12
0,37
0,55
1,48
1,94
4,46
15,65
|
По найденным точкам строим изотерму толуола для 20 ºС.
Определим с помощью изотермы статическую активность угля по толуолу при концентрации паро-воздушной смеси
Предварительно необходимо рассчитать парциальное давление, соответствующее по формуле (3):
(3)
По диаграмме абсциссе p
0
= 1,4 мм рт. ст.
соответствует ордината a
0
*
= 0,248 кг/кг
.
Количество активного угля на одну загрузку составляет:
Диаметр адсорбера вычисляется из равенства:
откуда
Так как на изотерме точка, соответствующая исходной концентрации паро-воздушной смеси находится в первой (прямолинейной) области, то продолжительность процесса вычисляется по формуле (4):
(4)
где
скорость газового потока;
H
= 0,75 – высота слоя угля;
b
– функция, определяемая по табл. 8-3 (стр. 448, [1]) для
значение b = 1,84;
βу
– коэффициент массопередачи, который вычисляется по формуле (5):
(5)
Находим кинематический коэффициент вязкости воздуха. Так как по рис. VI (стр. 607, [1]) μ = 0,018 · 10-3
н · сек/м2
, то
м2
/
сек.
Тогда:
Диаметр частицы угля d
з
= 0,004 м
, и значит
Скорость следовательно:
Коэффициент диффузии при 0 ºС для системы толуол – воздух:
м2
/ч
= 0,197 · 10-4
м/сек
.
Для температуры 20 ºС коэффициент диффузии вычисляется по формуле:
м2
/сек
.
После подстановки получим объемный коэффициент массопередачи:
сек
-1
.
Определяем продолжительность процесса:
τ = 622
= 3844 сек
= 64 мин
= 1,07 ч
.
Определим количество паро-воздушной смеси, проходящей через адсорбер за 64 мин
:
м3
.
По данным на проектирование, за один период через адсорбер должно пройти 2200 м3
. Следовательно, диаметр адсорбера следует увеличить:
Необходимо также увеличить количество активированного угля на одну загрузку:
кг
.
Список используемой литературы
1. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии: Учеб. пособие. 6-е изд., доп. и перераб. Л.: Химия, 1964. 634 с.
2. Основные процессы и аппараты химической технологии. Пособие по проектированию/Под ред. Ю.И. Дытнерского 2-ое изд. доп. и перераб.- М/Химия. 1991 г.
3. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии: Учебник, 9-е изд. доп. и перераб. – М.:Химия, 1978. 783 с.
4. Кузнецов А.А. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов. – М.:Химия, 1983. – 233 с.
5. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. – М.: Государственное изд-во физико-математической литературы «Физматгиз». 1963. 708 с. с ил.
Другие работы по теме:
Отделение по выработке бисквитного полуфабриката
смотреть на рефераты похожие на "Отделение по выработке бисквитного полуфабриката" | | |Департамент образования города Москвы | |Московский пищевой колледж | | | | | | | | | | | | | |Расчет экономических показателей производства торта «Бисквитно-кремового» П=1,71| |т/смену | |Предусмотреть замену сырья | | | | | | | | | | | |Курсовая работа по дисциплине | |«Экономика и управление предприятием» | |специальность 2702 | |«Хлебопекарное, макаронное и кондитерское производство» | |с дополнительной подготовкой в области предпринимательства | | | | | | | | | | | |РК. 07. 00. 00. 00. 00 99 – ТП – 44 | | | | | |Студент Д.В.
Аппаратурное оформление адсорбционных процессов
Виды промышленных установок для реализации адсорбционных процессов определяются свойствами адсорбентов (механической прочностью, химической стойкостью, возможностью регенерации и др.) и подразделяются на аппараты периодического и непрерывного действия. Традиционно адсорбционные процессы являются периодическими.
Дмитрий Иванович Менделеев 3
Имя Дмитрия Ивановича Менделеева сейчас известно не только ученым, но и любому школьнику. И хотя список научных открытий и разработок этого ученого необратимо велик, все мы знаем его в первую очередь как автора периодического закона химических элементов.
Дмитрий Иванович Менделеев
В истории развития человеческих знаний немало великих подвигов. Но только немногие из них можно сопоставить с тем, что было сделано Дмитрием Ивановичем Менделеевым – одним из величайших гениев мира. Научный подвиг Менделеева не имеет равных, величие его не только не стирается неуловимым временем, но и продолжает расти.
Расчет процесса горения газообразного топлива
Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
Специфика упаковки информационного продукта
На информационном рынке успешным будет продукт, который выделяется среди конкурентных, выигрышно отличается от них, а также пользуется популярностью у аудитории. Привлечение внимания потенциальных потребителей к информационному товару во многом обусловлено привлекательным внешним обликом периодического издания.
Расчет усилителя низкой частоты
Реферат Курсовая работа оформлена на 35 страницах машинописного текста, содержит 18 рисунков, 16 источников использованной литературы и 5 приложений.
Расчет адсорбера периодического действия
для улавливания паров толуола из воздуха Решение. Ординаты и абсциссы точек изотермы толуола вычисляются по формулам (1) и (2): где a1* и a2* - концентрации адсорбированных бензола и толуола, кг/кг;
Динамический расчет токарно-винторезного станка 16Б04А
Поиск собственных частот элементов токарно-винторезного станка и их резонансных амплитуд с помощью программы MathCAD. Массы и жёсткости компонентов. Расчет режимов резания и осевой силы. Корректировка скорости резания. Выбор необходимых коэффициентов.
Проверочный расчет станка С2Р12
Реферат СТАНОК, МУФТА, НОЖЕВОЙ ВАЛ, ВАЛЕЦ, ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СХЕМА, КИНЕМАТИЧЕСКАЯ СХЕМА, ТЯГОВАЯ СПОСОБНОСТЬ Курсовой проект состоит из пояснительной записки и 2 листов формата A1, 1 листа формата А2, 1 листа формата А3, 1 листа формата А4 (иллюстративного материала).
Устройство и принцип действия шнекового дозатора
Основное назначение дозирующего устройства. Метод расчета шнека дозатора зерна, оптимизация его конструктивных, технологических параметров. Упрощенная классификация дозаторов по структуре рабочего цикла, конструктивным признакам, экономические требования.
Расчет нормативов сброса сточных вод
Составление схемы очистных сооружений предприятия, которые необходимы для того, чтобы концентрация веществ в воде, сбрасываемой в водный объект с данного предприятия, не превышала нормативы предельно допустимого сброса. Сооружения механической очистки.
Изготовление оригинал-макета брошюры
Федеральное агентство по образованию РФ Государственное общеобразовательное учреждение Высшего профессионального образования Тульский государственный университет
Изготовление оригинал-макета брошюры
Принципы разработки оригинал-макета для периодического печатного издания. Расчет потребного количества бумаги для печати определенного тиража данной продукции, необрезного формата изделия, доли бумажного листа, коэффициента потребного количества бумаги.
Выбор и расчет средств по пылегазоочистке воздуха
. Подобрать циклон, обеспечивающий степень эффективности очистки газа от пыли не менее = 0.87. Рассчитать эффективность применения скруббера Вентури для очистки от пыли производственных выбросов.