Контрольная работа по "Химии"

В противоточном абсорбере содержание поглощаемого компонента в газе изменяется от  до . Абсорбер орошается чистым поглотителем с удельным расходом , . Уравнение линии равновесия . Содержание компонента в газе на выходе из аппарата должно быть снижено до  = 0,008 .[pic 1][pic 2][pic 3][pic 4][pic 5][pic 6]

Определить:

1. Как следует изменить высоту насадки, чтобы при тех же расходах фаз достичь ;[pic 7]
2. При каком удельном расходе поглотителя  необходимо работать, чтобы достичь  не меняя высоты насадки;[pic 8][pic 9]
3. Уравнение рабочей линии процесса и конечное содержание извлекаемого компонента в поглотителе до и после изменений по п.п. 1 и 2.

        1. Для единообразия обозначим концентрации извлекаемого компонента в газе и в жидкости как нижние и верхние относительно места ввода в абсорбер согласно схеме

[pic 10]

        Тогда Yк = Yв и [pic 11] 

        Составляем уравнение материального баланса

        [pic 12]         

        Из уравнения [pic 13] находим, что [pic 14]

        Подставляем это равенство в уравнение материального баланса

         [pic 15]

Так как [pic 16]содержание поглощаемого компонента на верху абсорбера равно 0 (чистый поглотитель) получаем

        [pic 17]

        Строим уравнение равновесия и рабочую линию для начального варианта

[pic 18]

[pic 19] 

[pic 20]

[pic 21] 

Поверхность массопередачи выражается уравнением

[pic 22] где М – расход поглощаемого компонента; Кy – коэффициент массопередачи и[pic 23]- средняя движущая сила.

Объем насадки определяется уравнением

[pic 24] где [pic 25]- высота насадки и S – площадь поперечного сечения абсорбера.

В то же время [pic 26] где [pic 27]- удельная поверхность насадки.

Тогда [pic 28] 

Так как [pic 29]- являются постоянными величинами и M в нашем случае тоже является фиксированной величиной, то высота насадки определяется средней движущей силой [pic 30].

        Построим рабочую линию для случая [pic 31]

[pic 32]

[pic 33] 

[pic 34]

[pic 35]

Находим изменение высоты насадки

[pic 36] [pic 37]- высота насадки в исходном варианте, а [pic 38] - в случае увеличения степени поглощения.