Cuprins
1.Tema de proiectare 1.1 Prezentarea temei 1.2.Modul de operare
si schema bloc2.1.Procese tehnologice de fabricatie 2.2.Procesul de
rectificare2.3.Procesul tehnologic adaptat2.4.Schema tehnologica a
procesului tehnologic . Descrierea procesului
tehnologic3.Proiectarea tehnologica a utilajelor 3.1.Materiale
folosite pentru constructia utilajelor in industria
chimica3.2.Dimensionarea coloanei de absorbtie3.2.1.Alegerea
tipului de coloana3.2.2.Umpluturi pentru coloana3.2.3.Dispozitive
interioare pentru coloane cu umplutur3.2.4.Bilant de materiale in
coloana de absorbtie3.2.5.Bilant termic pentru coloana de
absorbtie3.2.6.Calculul diametrului coloanei de
absorbtie3.2.7.Calculul inaltimii coloanei de
absorbtie3.2.8.Calculul racordurilor coloanei de absorbtie.3.2.9.
Calculul pierderii de presiune la curgerea gazului prin
umplutura3.3.Calculul coloanei de desorbtie 3.3.1. Bilant de
materiale pentru coloana de desorbtie3.3.2.Bilant termic pentru
coloana de desorbtie3.3.3.Calculul izolatiei termice a coloanei de
umplutura3.3.4.Calculul racordurilor coloanei de
desorbtie3.4.Calculul pompei centrifuge 3.5.Dimensionarea
rezervoarelor 4.Consumul de materii prime si
auxiliare5.Bibliografie
Capitolul 11.Tema de proiectare1.2 Prezentarea temei Sa se
proiecteze o instalatie pentru separarea amoniacului in apa prin
absorbtie dintr-un amenstec gazos aer-amoniac.Procedeul presupune
si desorbitia amoniacului din amestecul lichid .Datele de
proiectare sunt urmatoarele: Presiunea de lucru in coloana de
absorbtie 1atm; Debitul volumetric de amestec gazos aer-amoniac ce
trebuieprelucrat:Mv = 3400m3/h Concentratia initiala a amoniacului
in amestecul gazosyAi = 3.9% Randamentul de separare a amoniacului
la absorbtie (gradul de separare )A = 98 % Temperatura initiala a
amestecului gazos Tgi = 20C Temperature initiala a absorbantului
(apa)Tai = 15CColoana de absorbtie poate fi complet automatizata
.Aceasta functioneazain regim continuu 300 zile/an cu cate 3
schimburi pe zi .Utilitatile necesare in procesul tehnologic se
asigura de pe platform industrial pe care se realizeaza
investitia.Utilitati Caracteristici
1.energie electrica380 w , 50 Hz220w , 50 Hz
2.abur saturat2 ata
3. apa industiala15C
1.2.Modul de operare si schema bloc
Separarea amoniacului din amestec gazos aer-amoniac prin
absorbtie cuprinde 6 operatii: absorbtia , recuperare caldura ,
desorbtie , racier , condensare , separerea picaturii .Amestecul
gazos de aer ammoniac este supus separarii prin absorbtia
amoniacului in apa .Solutia obtinuta (apa cu ammoniac) este
reincalzita utilizand lichidul rezultat la resorbtie dupa care este
introdusa in coloana de desorbtie din care rezulta o faza lichida
(apa cu ammoniac) si o faza gazoasa (vapori cu ammoniac).Faza
gazoasa de vapori de apa si ammoniac este trimisa la un condensator
in vederea condensarii vaporilor si apoi intr-un separator de
picaturi din care pe langa apa de separare , la baza acestuia
rezulta amoniacul gazos la partea superioara ce urmeaza a fi trimis
la utilizator .Solutia rezultata la desorbtie ( apa cu amoniacul )
trece prin recuperatorul de caldura apoi este trimisa la racier cu
apa de la turnul de racier de pe platforma industrial si
recirculate la coloana de absorbtie .Schema bloc a instalatiei de
absorbtie este reprezentata in figura 1.
2.Procese tehnologice de fabricatie .Proces tehnologic
adoptat2.1Procese tehnologice de fabricatieUn amestec gazos aer
amoniac se poate separa prin diverse metode adsorbtie , absorbtie ,
lichefiere , urmata de rectificare ,difuziune prin membrane
selective . Absorbtia reprezinta operatia de transfer de masa prin
care sistemul gazos este separate prin retinerea componentului
active pe suprafata unui lichid sau solid. Desorbtia este operatia
prin care componentul active absorbit este pus in libertate ,
absorbantul putand fi reutilizat in procesul de adsorbtie .Exista 3
caracteristici ce deosebesc adsorbtia de celelalte procedee de
separare :-retinerea particolelor de dimensiuni mici- retinerea
unor unor component ce se gasesc in amestecul supus separarii in
concentratii foarte mici - solubilitatea componentilor active in
adsorbtie este mare Adsorbtia este aplicata la rafinarea produselor
petroliere a uleiurilor , a grasimilor , a zaharului , recuperarea
memetalelor , la conditionarea aerului .Exista mai multe tipuri de
adsorbtie dupa fortele care intervin intre moleculele de adsorbant
si cele a substantelor active :-Adsorbtia fizica este rezultatul
actiunii fortelor de tip Van der Waals molecule de comportament
active fiind retinute intr-un strat- mono sau poli-molecular la
suprafata adsorbantului . Echilibrul se stabileste rapid , fluxul
de component adsorbit scade cu cresterea temperaturii , iar caldura
de adsorbtie este de ordinal caldurii de condensare.-adsorbtia
chimica apare ca urmare a fortelor dintre adsorbant si substanta
activaStabilirea echilibrului este lenta , fluxul de component
adsorbit scade cu cresterea temperaturii .Persorbtia este un caz
partilular al adsorbtie chimice ce consta in retinerea
componentului active in golurile structural ale adsorbantului
Absorbtia este operatia de separare a unuia sau mai multi component
dintr-un amestec gazos pe baza solubilitatii diferita a acestora de
lichid numit absorbant.Absorbtia poate avea loc prin dizolvarea
gazului in lichid- adsorbtia fizica , fie printr-o reactive chimica
intre gaz si absorbant - chemosorbtie In ambele cazuri absorbtia
este insotita de efectele termice a caros marime depinde de natura
celor doua faze si de concentatiile componentelorLichidul folosit
ca absorbant trebuie sa fie selective pentru componentul active ,
ieftin , disponibil , sa nu fie toxic , inflamabil , si corozov.
Alegerea absorbantului trebuie sa ia in considerare natura
componentului separate , concentratia acestuia in amestecul initial
si gradul de separare dorit.
2.2.Procesul de rectificareMetoda se separare in component pure
a unui amestec lichid sau de vapori prin fractionare sau distilare
fractionate se bazeaza pe diferenta dintre temperaturile de
fierbere ale componentelor amestecului sau mai prcis pe diferenta
sau raportul volatilitatilor acestora ,concretizat prin asa numita
volatilitate relative .Dupa cum se stie vaporizarea sau distilarea
simpla reprezinta operatia de separare a unui amestec lichid prin
vaporizare partiala continua (vaporizarea in echilibru fig 1.1) sau
discontinua (vaporizarea diferentiala fig.1.2) a acestuia si
recuperarea separate a vaporilor si a lichidului rezidual.
Din cauza separarii limiate a componentelor , sistemele de
distilare sau condensare cu un singur contact lichid- vapori (un
singur echilibru teoretic).Sunt rar folosite in scopuri de separare
, dar sunt frecvent folosite in scopul de concentrare a unor
amestecuri in anumite component ( cazul separatoarelor de inalta si
joasa presiune din cadrul instalatiilor de reformare catalitica ,
hidrofinare etc. )
Din cauza separarii limiate a componentelor , sistemele de
distilare sau condensare cu un singur contact lichid- vapori (un
singur echilibru teoretic).Sunt rar folosite in scopuri de separare
, dar sunt frecvent folosite in scopul de concentrare a unor
amestecuri in anumite component ( cazul separatoarelor de inalta si
joasa presiune din cadrul instalatiilor de reformare catalitica ,
hidrofinare etc. )Sau in operatii aixiliare (refierbatoare ,
deflegmatoare etc.).Deoarece separarea continua a unui amestec
intr-o singura treapta (v.fig.1.1 si 1.3). Este nesatisfacatoare ,
pentru obtinerea unui produs mai concentrate in component sau
componentele mai volatile , respective in componenta sau
componentele mai putin volatile , se apeleaza la 2 sau mai multe
trepte ( echilibre) de separare .Astfel in scopul obtinetii unui
produs mai bogat in componenta mai volatila (cazul separarii unui
amestec binar ) , vaporii din prima treapta devaporizare partiala
la temperatura t1 sunt condensati partial la temperatuta t2 ( sau
condensati total si apoi vaporizati partial la temperature t2) , si
introdusi in a doua treapta de separare , din care rezulta un
lichid intermediar , L2, si un flux de vapori , V2 (fig. 1.4).
Aceasta din urma se condenseaza partial la temperatura t3 (sau se
condenseaza total si apoi se vaporizeaza partial la temperatuta t3)
si se introduce in a 3 treapta de separare.
Procedeul se poate repeat pana la obtinerea puritatii dorite a
vaporilor. Daca se urmareste si obtinerea unui produs mai bogat in
component mai putin volatila , lichidul residual obtinut din prima
treapta de separare se vaporizeaza partial la temperature t2 ( sau
se vaporizeaza total si apoi se condenseaza partial la temperatura
t2 ) si se introduce in treapta 2 de separare , din care rezulta un
flux inter,mediar de vapori , V2 , si un flux de lichid . Acesta
din urma se vaporizeaza partial la temperature t3 si se introduce
in treapta 3 de separare , din care rezulta fluxul intermediar de
vapori V2 si fluxul de lichid L3 . Procedeul se poate repeta pana
la atingerea puritatii dorite a lichidului .
2.3.Procesul tehnologic adaptat
Pentru separarea amestecului gazos aer ammoniac se allege ca
metoda de separare absorbtia amoniacului in apa tinanad cont de
anumiti factori : Capacitatea de productie este relativ mare
Concentratia amoniacului in amestecul cu apa Gradul de puritate
impus pentru produsul final este mare Materiile prime utilizate au
agresivitate chimica mare Costul materiilor prime Consumul de
energie Costul investitiei , al exploatarii si al intretinerii
intalatiei este relativ mic Instalatia de absorbtie poate fi
complet automatizate
2.4.Schema tehnologica a procesului tehnologic . Descrierea
procesului tehnologic .
Separarea amestecului aer- amoniac cu absorbtia amoniacului in
apa se realizeaza intr-o instalatie de absorbtie prezentata in
figura urmatoare :
In coloana de absorbtie 1 contactarea fazei lichide (apa) cu
amestecul gazos format din aer si amoniac se face in contracurent .
Amestecul gazos este introdus de la baza coloanei cu ajutorul
ventilatorului 2 iar apa de la varful coloanei de absorbtie
circuland descendent sub actiunea fortei gravitationale. In coloana
are loc absorbtia amoniacului in apa , amestecul lichid rezultat
fiind trimis la un rezervor de asteptare 5 de unde cu ajutorul
pompei 6 este trimis la cloana de desorbtie 3. Antrerior trimiterii
spre coloana de desorbtie amestecul lichid este prea incalzit in
recuperatorul de caldura 4 pe baza continutului de caldura al
lichidului rezultat din coloana de desorbtie . In coloana de
desorbtie identica cu coloana de absorbtie desorbtia amoniacului se
realizeaza cu abur introdus de la baza coloanei si care circula in
contracurent cu solutia apoasa. Aburul saturat are rolul de a ceda
caldura necesara desorbtiei componentului activ si de asemena de al
antrena .Faza gazoasa rezultata din coloana de adesorbtie este
formata din amoniac si vapori de apa fiind trimisa la condensatorul
de suprafata 7 in vederea condensarii vaporilor de apa . Agentul de
racier utilizat in condensator este apa provenita de la turnurile
de racier de pe platforma industriala . La iesirea din condensator
faza gazoasa contine amoniac care antreneaza si mici picaturi de
apa . Acest amestec fiind trimis spre separare intr-un separaror
initial 8 . La partea superioara a separatorului de picaturi se
obtine amoniacul gazos care poate fi trimis cu ajutorul unei
suflante sau a unei pompe de vid 9 spre utilizator . Fazele lichide
utilizate din condensatorul 7 si separator intrat prin curgere
libera in rezervorul de asteptare 10 . Lichidul din rezervor
contine mici cantitati de solutii si absorbant apa ce poate fi
reintrodus cu ajutorul pompei centrifuge 11 in coloana de absorbtie
impreuna cu absorbantul proaspat dup ace in prealabil a fost supus
racirii in schimbatorul de caldura 12 , racirea este realizata cu
ajutorul apei provenita de la turnurile de racire . Apa rezultata
de la condensatorul 7 si schimbatorul 12 este trimisa spre racire
in turnurile de racire .
3.Proiectarea tehnologica a utilajelor .3.1.Materiale folosite
pentru constructia utilajelor in industria chimica
Materialul cel mai utilizat in constructia utilajelor , in
constructia chimica este tabla din otel laminat .Functie de
compozitia sa chimica tabla poate fi otel carbon , otel slab aliat
, otel aliat .Tabla din otel carbon si otel slab aliat se
utilizeaza des care prelucreaza fluide netoxice neinflamabile si
care nu sunt explosive. Utilajele pentru prelucarea mediilor
corozive si temperaturi ridicate sunt confectionate din otel aliat
din crom si nichel de cele mai multe ori . Pentru medii care produc
coroziune chimica puternica se reccomanda table de otel carbon sau
otel slab aliat placate cu otel anticoroziv inalt aliat . Grosimea
placajului este de 10% din grosimea stratului de baza . Fonta cu
adaosuri de crom , nichel poate fi utilizata in medii corozive cum
ar fi acizi , detergenti. Fonta cu nichel este rezistenta la
solutii alkaline concentrate , acid sulfuric sau alti
acizianorganici la temperatuta de 850C .Cuprul si aliajele lui sunt
folosite pentru medii corozive la temperature su 250C . Aluminiul
poate fi folosit pentru temperaturimai mici de 200C pentru medii
puternic corozive .Tinand cont de caracteristicile amestecului si
de postul de investitie , coloana va fi confectionata din table de
otel carbonic .
3.2.Dimensionarea coloanei de absorbtie3.2.1.Alegerea tipului de
coloana
Utilajele folosite pentru absorbie pot fi clasificate, dup
principiul de funcionare, n patru categorii : absorbere de suprafa,
absorbere cu pulverizare, absorbere cu barbotare, absorbere cu
pelicul (film). Absorberele de suprafa (turile, vase Cellarius,
serpentine) confecionate din gresie, ceramic, grafit, cuar au
suprafa de contact mic i eficacitate redus. Ele se folosesc numai
pentru gaze uor solubile.Absorberele cu pulverizare (coloane cu
stropire, absorbere cu discuri, cu trunchi de con, cu strat
fluidizat trifazic) au suprafaa de contact la suprafaa picturilor
de lichid. Cu ct fineea picturilor i viteza gazului sunt mai mari,
cu att eficacitatea acestor utilaje este mai mare.Funcionarea
absorberelor cu barbotare (coloane cu talere perforate, coloane cu
talere cu clopoei sau cu valve) se bazeaz pe dispersarea fazei
gazoase sub form de bule n straturile de absorbant existente pe
talere.In absorberele peliculare, absorbantul curge sub form de
film subire prin fascicule de evi, straturi sau umplutur n
contracurent cu faza gazoas. Din aceast categorie fac parte
coloanele cu umplutur i utilaje tip schimbtor de cldur cu fascicul
de evi.Coloanele cu umplutur se utilizeaz cel mai frecvent n
absorbie. Coloana cu umplutur este un corp cilindric vertical n
interiorul cruia se gsesc straturi de umplutur sprijinite pe
grtare, dispozitive pentru distribuirea i redistribuirea
absorbantului. Faza lichid este distribuit la vrful coloanei
printr-un dispozitiv de distribuie i curge sub form de film subire
pe suprafaa umpluturii n sens descendent, iar la ieirea din fiecare
strat de umplutur este redistribuit. n contracurent cu absorbatul,
prin golurile straturilor de umplutur circul faza gazoas. Contactul
dintre faze este continuu, concentraia solutului variaz continuu pe
nlimea coloanei. Dintre aparatele pentru absorbie cea mai larg
utilizare o au coloanele cu umplutur i cele cu talere. Aceste
coloane difer prin modul de contactare a fazelor: diferenial
(coloane cu umplutur) sau n trepte (coloane cu talere). Alegerea
tipului de coloan depinde de mai muli factori care pot fi grupai
astfel: caracteristici constructive factori hidrodinamici
caracteristicile fazelor participanteColoanele cu umplutur au o
serie de avantaje comparativ cu cele cu talere: nlime mai mic dect
coloanele cu talere echivalente; se cur foarte rar (numai la
reviziile anuale); rezisten hidrodinamic mic; transfer de mas mai
bun cnd determinant de vitez este transferul prin faza gazoas;
valori mari ale eficacitii; pot prelucra sisteme puternic corosive;
costul de investiie este mai mic dect pentru coloane cu talere; pot
prelucra sisteme care spumeaz deoarece posibilitatea formrii spumei
este redus; pot prelucra sisteme cu impuriti mecanice fr pericolul
nfundrii; pot prelucra sisteme cu viscozitate mare.Avnd n vedere
avantajele coloanelor cu umplutur i proprietile sistemului gazos ce
trebuie prelucrat, se folosete absorber cu umplutur (fig.5.4)
pentru separarea sistemului aer-amoniac.
Absorbant Aer + NH3Amestec iniialAp + NH3Ap + NH321435
Fig. 5. 9. Coloana cu umplutur:1- corpul absorberului; 2- strat
de umplutur; 3- grtar; 4-distribuitor lichid; 5-
redistribuitor.
3.2.2.Umpluturi pentru coloana
Umpluturile utilizate pentru coloane se pot mpri n trei
categorii:1. Corpuri de umplere de form neregulat;1. Corpuri de
umplere de form definit;1. Grtare.Pentru a fi eficiente
,umpluturile trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii : s prezinte
o suprafa mare raportat la unitatea de volum , s realizeze o
distribuie uniform a lichidului pe suprafaa ei i o distribuie ct
mai uniform a fazei gazoase printre golurile umpluturii ,s prezinte
o rezisten mic la curgerea fazelor ,s realizeze o amestecare bun a
celor dou faze ,s prezinte o rezisten mecanic i chimic
corespunztoare , s fie ieftine i uor de procurat.Corpurile de
umplere de form neregulat sunt n general foarte rar utilizate
deoarece corpurile au dimensiuni diferite i pentru a obine o mrime
ct mai uniform este necesar o sortare cu atenie.Corpurile de
umplere de form definit sunt cele mai rspndite umpluturi n cadrul
industriei chimice i se concretizeaz n inele Raschig, ei Berl ,
inele Pall, ei Intalox. Sunt confecionate din materiale ceramice ,
plastice , tabl de diferite caliti .Corpurile de umplere pot fi
aezate n mod regulat n coloan sau turnate .La umpluturile aezate n
vrac ,distribuia lichidului depinde de forma i mrimea corpurilor de
umplere ,diametrul coloanei ,nlimea stratului i distribuia iniial.
Umpluturile mici duc la formarea unor pungi de lichid datorit
efectelor capilare care apar la punctele de contact dintre corpuri
ceea ce determin micorarea suprafeei udate a umpluturii i prin
urmare scderea eficacitii coloanei.
3.2.3.Dispozitive interioare pentru coloane cu
umpluturDispozitivele interioare care se utilizeaz n cazul
coloanelor cu umplutur sunt grtarele de susinere a umpluturii,
distribuitoarele i redistribuitoarele pentru faza lichid.
Grtare de susinere:
Dintre cele mai vechi i mai simple grtare de susinere a
umpluturii sunt plcile perforate care i mai gasesc i astzi o larg
utilizare n special cnd se lucreaz cu debite mici de lichid si
gaze. Seciunea liber pentru trecerea celor dou faze este mai mic
dect n stratul cu umplutur fapt care determin n cazul unor debite
mari de lichid i de gaz o cdere mare de presiune i o reducere a
eficacitii coloanei.
Fig.5.10. Grtar de susinere a umpluturii.Un alt tip de grtar
utilizat frecvent este cel prezentat n fig 5.10. Acest grtar este
confecionat din mai multe platbande confecionate prin sudur de o
plac de baz, distana dintre platbande fiind astfel aleas nct
seciunea liber a grtarului s fie mai mare sau egal cu cea a
umpluturii. Pentru a nu permite cderea inelelor printre platbande
acestea se acoper cu cteva straturi de corpuri de umplere cu
dimensiuni mai mari sau se acoper cu o sit metalic. n locul
platbandelor se pot utiliza bare din metal sau plci din gresie dac
mediul este coroziv. Literatura indic i alte tipuri de grtare
suport cum sunt cele formate din mai multe grinzi din tabl perforat
cu orificii de form alungit sunt fixate pe o plac de baz de
asemenea perforat. Seciunea liber de trecere a fazelor este mai
mare de 85%
Distribuitoare pentru faza lichidDistribuitoarele pentru lichid
au rolul de a asigura o repartizare uniform a absorbantului pe
ntreaga suprafaa transversal a coloanei. Realizarea unei distribuii
uniforme a lichidului determin o eficacitate ridicat a coloanei de
absorbie cu umplutur.Distribuitoarele tip du se confecioneaz
dintr-o eav central de alimentare prevzut cu ramificaii fig 5.11.a,
din mai multe inele concentrice din eav fig 5.13.b sau dintr-o eav
cu duz la un capt i deflector ig 5.12.c
Aceste distribuitoare sunt recomandabile cnd presiunea
lichidului este mai mare i cnd absorbantul este lipsit de impuriti
mecanice. Debitul specific de absorbant este de i presiunea necesar
este de 0,35-1,4 .Distribuitoarele tip taler fig 3.4. sunt formate
dintr-o plac cu diametrul de 250-1800 mm prevazut cu orificii
circulare n care se fixeaz evi de distribuie avnd diametre cuprinse
ntre 25-50 mm.Pentru coloane cu diametrul de peste 2m se pot
utiliza dispozitive sub forma unor plci plane perforate cu guri de
diametre 5-6 mm i care sunt nconjurate de un contur crenelat avnd
rolul unui deversor fig 3.10.
Fig.5.11.a Fig.5.12.c Fig. 5.13 Fig. 10.11.12.13 (a,b,c) .
Distribuitor tip du
Fig.5.14 .Distribuitor tip taler. Fig. 5.15Distribuitor tip plac
perforat.
Fig.5.16. Distribuitor de jgheaburi. n fig 5.16. este prezentat
un dispozitiv de distribuie cu jgheaburi, care este format dintr-un
anumit numr de jgheaburi prevzute cu creneluri n form de V pe
pereii laterali. Sunt recomandate pentru coloane cu diametre mari i
poate realiza distribuia uniform a unor debite specifice de .
Fig. 5.17. Distribuitor tip pianjen. Distribuitoarele cu
preaplinuri, se utilizeaz la coloane cu diamtere mici. Ele sunt
formate dintr-o plac cu suport prevzut cu orificii n care se fixeaz
evi cu un decupaj n form de V. n fig este prezentat schia unui
distribuitor tip paianjen care central are fixat un perete deversor
care are rolul de a uniformiza curgerea absorbantului. Ca urmare a
nchiderii hidraulice, gazul nu va ptrunde prin evi.Redistribuitor
pentru faza lichidNecesitatea utilizrii mai multor straturi de
umplutur ntr-o coloan determin folosirea unor dispozitive pentru
redistribuirea lichidului. Pentru redistribuirea absorbantului pot
fi utilizate dispozitivele de distribuie sau dispozitive speciale
cunoscute sub denumirea de redistribuitoare.Astfel de dispozitive
de redistribuire a lichidului const din dou placi suprapuse ce au
rol de suport, redistribuitor, alimentare i evacuare a fazelor.
Placa superioar este identic cu grtarul de susinere reprezentat n,
iar placa inferioar este prevazut cu orificii de diametrul 3-5 mm i
orificii de diametrul 3-10 cm n care se fixeaz evi. Dispozitivul
are nlimea total egal cu 350 mm.Conurile de distribuie sunt cele
mai simple dispozitive de redistribuire a fazei lichide care
dirijeaz lichidul ce se scurge pe corpul interior al utilajului
ctre axul acestuia.Aceste dispozitive se aeaz unul fa de altu la
distana de (1,5-2) din diametrul coloanei i prezint ca dezavantaj
principal micorarea seciunii coloanei.Conurile cu guri tanate sunt
mai complicate din puct de vedere constructiv, dar asigur o
ngustare mai redus a seciunii apratului.Un alt dispozitiv pentru
redistribuire foarte simplu const dintr-un buzunar ngust fixat de
mantaua utilajului de la care pleac radial nclinat trei sau mai
multe evi. Prin evi lichidul adunat n buzunarul dispozitivului se
scurge spre axul utilajului
3.2.4.Bilant de materiale in coloana de absorbtie
Se intocmeste in vederea determinarii consumului de absorbant
pentru separarea amoniacului di amestecul gazos aer amoniac si a
concentratiei finale a amoniacului in faza lichida .Faza gazoasa
intra in coloana de absorbtie pe la partea inferioara circuland in
contracurent in faza lichida ce este alimentata pe la partea
superioara a coloanei .
Notatii pentru coloana de absorbtie :G = debit molar de gaz
inert (aer ) kmoli aer/hL = debit molar de absorbant (apa)kmoli
apa/hyAi , yAf = concentratiile solutului initial si final rapoarte
molare kmoliNH3/kmoli aerXAi , XA f = concentratiile solutului in
faza lichida initiala si finala kmoliNH3/kmoli apaDebitul molar de
gaz inert se determina din datele de proiectare :G = * (1- )= * (1-
) = 135.9142YAi = = = 0.0405YAf = (1-A )* YAi = 8.1*10-4NA = G(YAi
- YAf ) = 135.8142*(0.0405 - 8.1*10-4) = 5.3944 kmoliNH3/hPentru a
calcula consumul de absorbant din coloana precum si concentratia
NH3 la iesirea din coloana este necesara trasarea liniei de operare
si a liniei de echilibru pentru sistemul de aer apa NH3.
Datele de evhilibru pentru sistemul investigat sunt
:X0.02130.02650.03190.0530.07960.1061
Y 0.0160.02000.02450.04340.07030.1007
Lmin = = = 108.9777 kmoli apa / hXAf* = = = 0.045L = * Lmin =
1.1*108.9777 = 119.8754 kmoli apa /h
Amestec gazos la intrarea in coloanadebite volumice -am .g . :Mv
=3400m3/h = 0.9444 m3/s-NH3 :Mv NH3 = Mv *yai =3400*0.039 = 132.6
m3/h = 0.0368 m3/s-aer :Mv aer = Mv *(1- yai)
=3400*(1-0.039)=3267.4 m3/h = 0.9076 m3/sdebite molare a) am .g. :
= = 141.4309kmoli /h =0.0392 Kmoli/sb) NH3 : = = 5.5158 kmoli /h =
0.00153 kmoli /s-aer: a-b =141.4309 -5.5159 = 135.9151 kmoli/h
=0.0377 kmoli/s debite masice c) am .g :Mamg* a = 28.4359 *141.4309
=4021.7149kg/h = 1.1171 kg/sd) NH3 : yai *M NH3 = 5.5159*17 =
93.7703 kg/h=0.026kg/s-aer : c-d =4021.7149 -93.7703 = 3927.9446
kg/h = 1.090 kg/s
Amestec gazos la iesirea din coloana debite molare -am.g :Mvj =
G + NAf = 135.9142 +0.11009 = 136.0242kmoli/h = 0.03778 kmoli/s-NH3
:NAf = G*yaf = 135.9142*0.00081 = 0.11009kmoli/h =0.00003
kmoli/s-aer :G = 135.9142 kmoli/h = 0.03775 kmoli/s debite
volumice-am.g :e + f = 2.6465+3267.5167 = 3270.1632 m3/h = 0.9083
m3/se)-NH3 : NAf * = 0.11009*24.04 = 2.6465 m3/h= 0.0007
m3/sf)-aer: Gv=G*= 135.9142*24.04 =3267.5167 m3/h = 0.9076
m3/sdebite masice-am.g.: NAf*M NH3 + G* Maer =0.11009*17
+135.9142*28.9 =3929.7919kk/h =1.0915 kg/s-NH3: NAf*M NH3 =
0.11009*17 =1.8752kg/h=0.0006kg/s-aer: G* Maer = 135.9142*28.9 =
3927.9203 kg/h =1.0910kg/sAmestec lichid la intrare in
coloanadebite molare -am.lq.;L+O = 119.8754kmoli/h=
0.0332kmoli/s-NH3:0-apa : L = 119.8754kmoli/h= 0.0332kmoli/sdebite
masice-am.lq: Lm = L*M H2O = 119.8754*18 = 2157.7572 kg/h =
0.5993kg/s-NH3: 0-apa : Lm = L*M H2O = 119.8754*18 = 2157.7572 kg/h
= 0.5993kg/sdebite volumice-am.lq.: = = 2.1599 m3/h = 0.0005
m3/s-NH3:0-apa: = = 2.1599 m3/h = 0.0005 m3/sAmestec lichid la
iesirea din coloanadebite molare-am.lq.:L+ NAf = 119.8754+5.3943
=125.2697Kmoli/h=0.0346kmoli/s-NH3: NAf = L*XAf =
119.8754*0.045=5.3943kmoli/h=0.0014kmoli/s-apa:L=119.8754kmoli/h=0.0332kmoli/sdebite
masice-am.lq.: NAf*M NH3 +L*Mapa =5.3943*17+119.8754*18=2249.4603
kg/h=0.6248 kg/s-NH3: NAf*M NH3=5.3943*17 =91.7031 kg/h=0.0254
kg/s-apa: L*Mapa=119.8754*18=2157.7572kg/h=0.5994kg/s
debite volumiceg)-am.lq.: = =2.2517 m3/h=0.000625 m3/s-NH3:
g-h=2.2517-2.1599 = 0.0918 m3/h=0.000025 m3/sh)-apa: = = 2.1599
m3/h = 0.0006 m3/s
fazaMaterial intrate
m3/sKmoli/sKg/sX(y)Y(x)
gazoasaNH30.03680.001530.0260.03900.040
Aer0.90760.03771.0910.9611
total0.94440.03921.117111.04
lichidaNH300000
Apa0.00050.03320.599311
total0.00050.03320.599311
fazaMaterial iesite
m3/sKmoli/sKg/sX(y)Y(x)
gazoasaNH30.00070.000030.00050.000790.000794
Aer0.90760.037751.0910.99211
total0.90830.037781.091511.000794
lichidaNH30.0000250.00140.02540.04040.0437
Apa0.00060.03320.59940.95961
total0.0006250.03460.624811.0437
3.2.5.Bilant termic pentru coloana de absorbtie
Absorbtia poate decurge in conditiile izoterme sau neizoterme
functie de continutul de solute din coloana . Astfel daca
continutul de solute este scazut in amestecul gazos efectul este
scazut , este neglijabil , procesul poate fi considerat izoterm .
La un continut mare de solute in amestecul gazos la contactarea cu
cantitati mari de absorbant efectul termic ce insoteste procesul
este mare .Incalzirea solutiei care circula prin coloana poate fi
atat de puternica incat are loc desorbtia solutului fapt nedorit.
Pentru a evita acest lucru se apeleaza la o racire a amestecului
lichid care circula prin coloana , prin montarea unor schimbatoare
de caldura in interiorul sau exreriorul coloanei.Pentru a estima
efectul caloric termic al absorbtiei in cazul sistemului aer apa
NH3 respectiv pentru a calcula temperatura finala a amestecului
lichid la iesirea din coloana se intocmeste bilantul termic pe
coloana de absorbtie.Ecuatia generala de bilant termic are forma: =
, wUnde :Qli ,Qlf - reprezinta fluxul termic introdus si respective
iesit din coloana de amestec lichidQgi ,Qgf - fluxurile termice
introduce si respective iesite din coloana ale amestecului
gazosQabs - fluxul termic ce insoteste opteratia de absorbtie Qp -
fluxul termic pierdut in mediul ambient prin peretii coloaneiQgi =
G(Cpaer + yAi *CpNH3)*Tgi = 0.0377*(29114.85+0.0405*3.582*104)*20 =
23046.4322j/sQli = L*Cp apa * Tai = 0.0332*4190*18*15
=37559.16j/sHabs = -6.6*4190*1000 = -2764*103j/kmolQabs =
NA*(-Habs) = 1.49*10-3*[-(-2764*103) = 41204.46 j/sQgf = G(Cp aer
+yAf * Cp NH3)Tgf =0.0377*(29114.85+0.00081*3.559*104)*15
=16480.7498 j/sQlf = L* (1+XAf )*Cp apa *Taf =
0.0332*(1+0.045)*4190*18*Taf = 2616.62*TafQp = * Qabs = *41204.46 =
1236.1338 j/sQgi + Qli + Qabs = Qgf + Qlf + Qp23046.4322 +37559.16
+41504.46 = 16480.7498 +2616.62*Taf+1236.1338Taf = 32.13C
3.2.6.Calculul diametrului coloanei de absorbtie
Diametrul colanelor de absorbie cu umplutur se determin cu
ecuaia debitului volumic de gaz care circul prin coloan :Mv = unde
:MV- debit volumic mediu de gaz = 5300 [m3/h] D-diametru interior
al coloanei [m];Vf - viteza fictiv a gazului [m/s] Vf =
(0,75-0,95)vi : unde vi - viteza de nec ;
Diametrul coloanei de umplutura se calculeaza cu ajutorul
relatiei Kafarov :
unde :a - suprafaa specific a umpluturii [m2/m3]a = 200 m2/m3
pentru inele Raschig 25x25x3g = acceleraia gravitaional [m/s2] =
9,81 m/s2 = 0,74 reprezinta porozitatea stratului de umplutur
[m3/m3] A =constanta numerica care pentru umplutura din inela
Raschig are valoarea = 0,022 = = = 23.56 = 997.29 = = 1.29 =
930.812* 106 = = = 1.187L =119.8754 kmoli apa/h = 0.5993 kg/sG
=1.0895kg/s
lg = 0.022 1.75 * *
lg = - 0.6251 = 12.2086 vi = 3.49vf = 0.75*2.46 = 1.845 D2 =
D = = = 0.70 m;
3.2.7.Calculul inaltimii coloanei de absorbtie
Inlimea coloanei se poate determina prin 3 metode :a) cu
ajutorul inlimii echivalente a unei trepte teoretice de contact in
funcie de suprafaa de transfer de masb) ca si produsul dintre IUT
si NUTc) Calculul nlimii coloanei cu umplutur cu ajutorul nlimii
echivalente a unei trepte teoretice de contact
Suprafata de transfer de masa se poate calcula din ecuatia de
transfer de masa raportate la cele doua fazeNA = Kg * A * YAmed ,
kmoli A /sNA = Kl * A * XAmed , kmoli A /sUnde :Kg si Kl sunt
coeficienti globali de transfer de masa raprtati la faza gazoasa si
faza lichidaYAmed , XAmed ,reprezinta fortele motrice globale ale
transferului de masa cand raportarea se face la faza gazoasa si
lichidaCoeficientii globali de transfer de masa depind de
coeficientii individuali de transfer de masa (kx ,ky ) si de panta
medie a curbei de echilibru (m) .
m - panta medie a curbei de echilibru ;kx,ky - coeficieni
individuali de transfer de mas se determin cu ajutorul ecuaiilor
criteriale;
Pentru faza gazoasa :
Sh = criteriu Sherwood :
Sc = criteriu Schmidt :
Re = criteriu Reynolds : qg, g- densitatea , vscozitatea dinamic
a fazei gazoase , [kg/m3] , [Pas]
Unde : d = diametru echivalent al corpurilor de umplere [m]. Vp
= volumul corpurilor de umplere ;DA = coeficient de difuziune a HCl
n ap; - vscozitatea [Pas], - densitatea [kg/m3];l- lungimea
caracteristic [m];Vp = = = 5.17*10-6d = = = 0.0213d = 0.0213 mDg =
* * = 17*10-6 * = 1.90791*10-5Re = qg - debit masic specific de gaz
, [kg/m2s]qg = = = 2.83 [ kg / m2*s ]g = 0.018 [cP ] = 1.8 *10-5 [
Pa*s ]Re = = 3043.01Scg = unde Scg = = 0.8213Shg = C * Reg0.8 *
Scg0.33 , c = 0,18Shg = 0.15*(3043.01)0.8 * (0.8213)0.33 =
85.3516Shg = kg = = 00.0764[m/s] Vm = 22.4* = 24.33m3/kmoliKg = =
=3.14*10-3
Pentru faza lichid
c, m ,n coeficieni experimentali , conform tabelului 8 avem :c =
0,006; m = 0,78, n = 0,5Re = unde :ql = debit masic specifica de
lichid [ kg /m2*h]ql = = = 1.557 [kg / m2 * h]dl = diametrul
echivalent , [m]dl =1.8*10-9[m ] l - vascozitatea apei la
temperatura din coloana = 10-3 Pa *s
Re = = 33.45Scl = unde : DA,l -coeficient de difuziune a HCl in
apa = 1.76*10-9 (m2 / s) l - densitatea apei = 998 kg / m3Scl = =
518.52
Sh = l = lungimea caracteristica si se calculeaza cu relatia :l
= [m]g - acceleratia gravitationala = 9.81 m2/ sl = 4.56 *10-4 mkl
= = = 8.32*10-5 m/skl = = = 4.6096*10-3Acum se pot calcula
coeficientii globali de transfer de masa :Kg ,Klkg = 3.14 * 10-3 ;
kl = 4.6096*10-3 ; m = 0.75Kg = = = = 2.07*10-3 Kl = = =
1.55*10-3
Se calculeaza fortele motrice globale medii :YAmed = XAmed =
Integral de la numaratorul ecuatiei se calculeaza printr-o
metoda grafica cu datele determinate din tabelul de mai jos :
XAXA*XA*- XA
00.000810.000811234.56
0.0050.0072*10-3500
0.010.0144*10-3250
0.0150.0194*10-3250
0.020.0266*10-3166.66
0.0250.0316*10-3166.66
0.030.0366*10-3166.66
0.0350.045*10-3200
0.040.0466*10-3166.66
0.0450.04954.5*10-3222.22
Atotal = 12.94XAmed = = = 3.47*10-3 ,
YAYA*YA- YA*
0.0008100.000811234.56
0.0050.00252.5*10-3400
0.010.0073*10-3333.33
0.0150.0123*10-3333.33
0.020.0164*10-3250
0.0250.025*10-3200
0.030.0255*10-3200
0.0350.035*10-3200
0.04050.0364.5*10-3222.22
Atotal = 12.64YAmed = = = 3.14*10-3Conform ecuatiei :NA = Kg * A
* YAmed , kmoli A /sNA = Kl * A * XAmed , kmoli A /sSe calculeaza
aria de transfer de masa pentru cele doua forme :Ag = = = 215.39
m2Al = = = 206.29 m2Se calculeaza Hu din cele doua arii :Hu = , m
Hug = = = 3.1 m Hul = = = 3.75 m Hu = = = 3.42 m
Calculul nlimii coloanei cu umplutur cu ajutorul nlimii
echivalenta a unei trepte teoretice de contact
Hu = nT * IETT in care : nT - este numarul treptelor teoretice
de contact ( din diagrama de echilibru ) IETT nlimea echivalent a
unui trepte de contact
IETT = unde : = 0,74 m3/m3 , volumul liber al umpluturii ;a =
200 m2/m3, suprafaa specific a umpluturii vf = 2.44 m/s, viteza
fictiv a fazei gazoase.nT = 11IETT = 200 * * [ m]IETT = 200 * * =
0.17 [m]
Hu = nT * IETT = 11*0.17 = 1.87[m]
Inaltinea coloanei de absorbtie se calculeaza functie de
inaltimea umpluturii la care se adauga inaltimea partii inferioare
si superioare a coloanei.
Hinf = Hc + H1H1 = (11.5)mHc = h+ = 0.1+ = 0.275h=(0.10.15)Hinf
= Hc + H1 = 0.275+1 = 1.275mHs = Hc +H2 = 0.275+2=2.275mH2 =
(12)mH= Hinf + Hsup + Hu = 1.275+2.275+1.87 = 5.42mH= 5.42m
3.2.8.Calculul racordurilor coloanei de absorbtie
Coloana de absorbtie este prevazuta cu racorduri de intrare si
iesire . Racordurile asigura conectarea coloanei cu celelalte
utilaje din instalatie fiind formate dintr-o teava si o flansa
atasata de sudura.Orice diametru de record se calculeaza din
debitul de fluid care circula prin acel record. n care :
MV - debit volumic ;v - viteza fluidului [m/s];D - diametrul
racordului [m]. Vitezele de transfer de mas sunt urmtoarele:-daca
fluidul este un gaz v= 10-20m/s- daca fluidul este un lichid v =
0.5 2 m/s
Pentru coloana de absorbtie se calculeaza: Racort de alimentare
a absorbantului d1 = = = 0.0062 racort de evacuare a amestecului
lichid d2 = = = 0.028d2 stas =38x3.6 racort de alimentare a
amestecului gazos in coloana d3 = = = 0.34d3 stas = 368x5 record de
evacuare a aerului cu putin NH3 din coloana d4 = = 0.34d4 stas =
368x5
3.2.9. Calculul pierderii de presiune la curgerea gazului prin
umplutura
Coloana este prevazuta cu o inchiderea hidraulica de o inaltime
H a carei valoare se calculeaza din pierderea de presiune din
coloana ce depinde la randul ei de pierdere de presiune prin
umplutura .H = Dph = 1.5*DpumDpum = K*DpuscUnde :Dph = pierderea de
presiune prin coloana care se calculeaza functie de pierderea de
presiune pe umplutura umectata .Aceasta din urma se calculeaza
functie de pierderea de presiune pe umplutura uscata si un
coefficient K care depinde si de natura debitului specific de
absorbant , dar si de caracteristicile umpluturiiK = Unde A este
parametu de stropireA = 3*b = = = = 0.6083A = 3* = 0.1001K = =
1.38Pusc = * * *Reg = = = 3118.1 = = = 3.2dl = = = 0.0148v = = =
3.3Pusc = * * * = 3.2* * 1.187 = 2613.23Pum = K* Pusc =
1.38*2613.23 = 3606.25 = 1.5*Pum = 1.5* 3606.25 = 5409.3861H = = =
0.55
3.3.Calculul coloanei de desorbtie 3.3.1. Bilant de materiale
pentru coloana de desorbtie
Desorbtia amoniacului se face cu abur saturat de 2 ata , o parte
din acesta condensand si cedand caldura necesara desorbtiei , iar
cealalta parte fiind utilizat pentru antrenare agazului de
sorbit.
Coloana de desorbtie este identica cu coloana de absorbtie .
Toate debitele reprezentate pe figura sunt debite masice
.Concentratiile reprezentate sunt rapoarte masice. = = 1.1074
kg/m3NA = L*XAf = *0.045 = 0.025kg/s = 1.7265Mma = * NA = = * 0.025
= 0.0106kg/sYAf = = = 0.5182
Mmab este debitul masic de abur saturat necesar in coloana este
o suma dintre debitul masic de apa care condenseaza in urma cedarii
caldurii necesare desorbtiei Mma si in urma cedarii caldurii
necesare antrenarii NH3 , Mma.
3.3.2.Bilant termic pentru coloana de desorbtie
Bilantul termic se realizeaza pentru a calcula cantitatea de
abur care condenseaza precum si cantitatea de abur care condenseaza
de NH3.Temperature de iesire a fazei gazoase si ale fazei lichide
se iau ca fiind egale cu temperature de saturatie a aburului ce
alimenteaza coloana .
Bilantul termic pe coloana de desorbtie poate fi scris: = Qabi +
Qli = Qgf + Qlf + Qp ,wQabi = continutul de caldura al aburului
saturat ce alimentam coloanaQli = continutul de caldura al
amestecului lichidQgf = continutul de caldura al fazei gazoase Qlf
= continutul de caldura al fazei lichide Qp = pierderile de caldura
spre mediul exteriorIab =continutul de caldura la 1 kg aburr =
caldura neceesara de evaporareiab = Cpl* Tsat +r =
4.23*1000*120+2208*1000 = 2715600j/kQabi = (Mmc + Mma)*iab = (Mmc +
0.0106 )*2715600Qli = L*(Cpl +XAf*Cp NH3)*Tli = = 0.5993*
(4.18*1000+0.045*9080.96) * 60= 164998.4322Cpa = 9080.96Qgf =
Mma*iab +NA*Cpa*Tgf = 0.0106*2715600+0.025*9474.32*120 =57208.32
wQlf = (L+ Mmc)*Cpl*Tlf = (0.5993+Mmc)*4.23*1000*120 Qp = a *
Mmc*iab = * Mmc * 2715600 Mmc = = 0.0857
3.3.3.Calculul izolatiei termice a coloanei de umplutura
Coloanele de absorbtie si desorbtie trebuie isolate pentru a se
evita pierderile de caldura , dar si din motive de securitate a
muncii . Izolatia termica se realizeaza cu material ce trebuie sa
indeplineasca o serie de conditii : sa aiba un coefficient de
conductivitate termica cat mai mic , sa nu absorba apa , sa nu aiba
o densitate volumica mare ,sa nu fie toxica , sa fie ieftina si
usor de prelucrat etc..Ca material izolant pentru coloana de
desorbtie se allege vata de sticla.Calculul izolatiei termice
presupune adoptarea unei valori a gosimii izolatiei si verificarea
fluxului termic ierdut spre exterior prin coloanaizolata
comparative cu fluxul pierdut in cazul coloanei isolate.iz =
0.020.04 mQpiz 5% QpQpiz =K * A*
A = *(D+2*iz)*H = * (0.7+2*0.02)*0.55 = 1.21A =1.21 = Tsat
T2=120-10 = 110Kiz = Coeficientul individual de transfer de caldura
de partea aerului 2 se calculeaza cu ajutorul euatiei:2
=9.74+0.07*(Tp2-T2) = 9.74+0.07*(25.28-10)=10.8 w/m2kTp2 = 25.28Kiz
= = = 1.51 w/m2kQpiz =K * A* = 1.51*1.21*110 = 200.981
3.3.4.Calculul racordurilor coloanei de desorbtie
Diametrul fiecarui raport se calculeaza din ecuatia debitului
volumetric care circula prin acel record.di = Viteza se adopta
functie de natura substantie care circula V =0.5-2 m/s pentru
lichidV = 10-20 m/s pentru gaz , vapori1. racordul de alimentare a
aburului saturat in coloana de desorbtieMvab = = = 0.08852 . racord
re introducere a gazului inert in coloana de desorbtie este egal cu
racordul de evacuare a gazului inert din coloana de absorbtie d2 =
0.028 d2 stas = 38x3.63.racordul de alimntare a coloanei de
desorbtie cu faza lichida cu diametrul racordului egal cu diametrul
racordului de evacuare a fazie lichidedin coloana de absorbtied3=
0.34 d3 stas=368x54. racordul de evacuare a fazei gazoase din
coloana de desorbtie Mv = Gv + = 0.09076 + = 0.91715.racord de
evacuare a fazei lichide din coloana de desorbtieMv = Lv + =
0.000625+ = 0.00071
3.4.Calculul pompei centrifuge
Pompa centrifuga este un utilaj care transforma energia mecanica
in energia fidraulica .Din punct de vedere constructive exista
pompe cu elemente mobile de exemplu:pompe cu piston, pompe
rotative-pompa centrifuga si pompe fara elemente
mobileAvantaje:Pompa centrifuga are un debit constant si usor de
reglat prin amplasarea unor robineti sau ventile pe conducta de
reglare in plus ele sunt utilaje ieftine , pot fi cuplate direct la
motor , ocupa spatii mici si pot transporta material corozive.De
aceea pentru transportarea solutie NH3 din instalatia de separare
se alege utilizarea pompelor centrifuge . Puterea pompei se
calculeaza cu relatia :P = Ptot = cantitatea totala de energie
imprimata unitatii de volum de lichid ce trebuie transportatMv
debitul volumetric de lichid transportatT = randamentul total al
agregatului de pompareT = 0.4 -0.6energia totala necesara
transportului unitatii de volum de lichid se calculeaza conform
ecuatiei Bernoulli ca o suma a 4 termeni.p tot = p static +p
dinamic + p geom + ppp static = p2 p1 = (2-1.033)*9.81*10000 =
94862.7 Pap dinamic = = = 512.61v2 = = 1.015 Taf = 32.1332.13 =
995.148 p geom = *g*H = 995.148*9.81*11 = 107386.42 Papp = + pl+
psch= * * Re = = = 40123.7l = 775.36* 10-6= = 190=coefficient de
frecare se determina graphic din diagram lui Moody functie de
criteriul Re si = 0.031= * * = 0.031* * = 11350.72 Papl = *
=(5*1.56+2*5.24+0.1+1)* = 9934.44 Pap tot = p static +p dinamic + p
geom + pp = =94862.7+ 512.61+107386.42+26285.16 = 229046.89 PaP = =
= 0.4 PaDupa calculul puterii pompei se calculeaza puterea
instalataPinst = *P , kw = coefficient ales dintr-un table functie
de puterea calculatePinst = *P= 0.4*2 = 0.8 kw
3.5.Dimensionarea rezervoarelor
Dimensiunea rezervoarelor se realizeaza functie de timpul de
depozitare in rezervor Volumul de solutie depozitataV = Mv * t ,
m3T = 3hSe adopta un anumit coefficient de umplere a rezervorului
notat cu = 0.70.8 , in acest caz volumul rezervorului Vrez = , m3V
= Mv * t = 0.000625*3*3600 = 6.75 m3Vrez = = = 9.64 m3Se adopta
raportul = 1.5-2.5H = a * D , mD= , m D= = = 2.015 mH = a * D =
1.5*2.015 = 3.0225 m
4.Consumul de materii prime si auxiliare
Material prima pentru coloana de absorbtie o constituie:
absorbantul ce este introdusa in coloana de absorbtie cu un debit
Lm amestecul gazos aer ammoniac cu un debit de intrare Necesarul
zilnic de materie prima pentru coloana de absorbtie :Lm *24 h
=2157.7572 kg/hMaterii prime auxiliare necesare in instalatia de
separare a NH3 sunt : abur saturat la 2 ata Mmab = Mma + Mmc ,
kg/sMmab = Mma + Mmc =0.0109 -energie electrica P = 0.8 kw
-neceasrul zilnic de abur saturat de 2 ata este de:Mmab ,zi =
Mmab*24*3600 = 0.0109*24*3600 = 941.76 kg/s
Bibliografie :1.Procese si utilaje in industria chimica ,
R.Z.Tudose s.a. ,Editura Didactica si pedagogica ,Bucuresti ,19762.
Operatii si utilaje in industria chimica , Em.A.Bratu , volumul 1-3
,Editura Tehnica ,Bucuresti 1984-19853.FDT si utilaje pentru
industria chimica , indtumar de proiectare ,R.Z.Tudose , 19904.
Procese si aparate in industria chimica , Pavlov s.a , Bucuresti
,19911
