Насадочный абсорбер для поглощения СО2 водой из дымовых газов

Министерство науки и высшего образования

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Сибирский государственный индустриальный университет»

Институт металлургии и материаловедения

Кафедра металлургии цветных металлов и химической технологии

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине: «Процессы и аппараты химической технологии»

Тема: «Насадочный абсорбер для поглощения СО2 водой из дымовых газов»

Выполнил: студ. группы МХТ-13

    Бычков В.Е

    Руководитель: к.т.н., доцент

    Полях О.А

г. Новокузнецк

2016

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ        3

1 Классификация абсорбционных аппаратов        5

1.1 Поверхностные и пленочные абсорберы        5

1.2 Барботажные (тарельчатые) абсорберы        7

1.3 Распыливающие абсорберы        9

1.4 Насадочные абсорберы        10

1.5 Гидродинамические режимы        12

1.6 Выбор насадок        15

2 Расчетная часть        19

2.1 Определение массы поглощаемого вещества и расхода поглотителя        19

2.2 Расчет движущей силы.        21

3. Расчет гидравлического сопротивления абсорбера        29

4 Механический расчёт        29

4.1 Расчёт толщины обечайки днища        29

4.2        Расчёт болтов, фланцевых соединений и крышек        29

4.3        Расчёт опор аппарата        31

Список использованных источников        33

ВВЕДЕНИЕ

Аппараты, в которых осуществляются абсорбционные процессы, называют абсорберами. Как и другие процессы массопередачи, абсорбция протекает на границе раздела фаз. Поэтому абсорберы должны иметь развитую поверхность соприкосновения между жидкостью и газом. По способу образования этой поверхности абсорберы можно условно разделить на следующие группы: поверхностные и пленочные, насадочные, барботажные (тарельчатые), распыливающие. С начала промышленной революции в результате антропогенной деятельности в атмосфере постепенно происходит увеличение содержания CO2, прежде всего оно связанно с сжиганием углесодержащего топлива.

Диоксид углерода представляет собой нетоксичный бесцветный газ, не имеющий запаха, растворимый в воде. Концентрацию СО2 в атмосфере начали определять еще в конце 19 века. В то время она составляла 290млн-1. С тех пор концентрация СО2 постоянно растет. По данным, полученным начиная с середины 50-х годов 20века скорость увеличения концентрации СО2 близка к 1млн-1 в год, в конце 70-х годов концентрация СО2 составляла около 340 млн-1. Следовательно, около половины всего количества СО2 образующегося в результате сжигания топлива, остается в атмосфере. Увеличение концентрации СО2 сопровождается ростом количества аэрозоля, и может привести к значительным изменениям климата. Итогом нарушения прозрачности атмосферы, а следовательно теплового баланса может явиться возникновение «парникового эффекта» то есть увеличение средней   атмосферы на несколько градусов. Поскольку в результате деятельности промышленных предприятий возможно нарушение исторически сложившегося превращения СО2 в атмосфере, диоксид углерода, поступающий из антропогенных источников следует рассматривать как загрязнение. С этой целью его необходимо улавливать.[4].

Существует много способов улавливания СО2 из отходящих газов. Наиболее распространенным методом улавливания СО2 из газов является их промывка водой под давлением. Для водной абсорбции СО2 используют насадочные абсорберы (скрубберы), работающие под давлением 1-3 МПа.

На основе уловленного СО2 можно получать «сухой лед», соду и ценное удобрение – карбамид [3].

1 Классификация абсорбционных аппаратов

Абсорбционные аппараты можно разделить на четыре основные группы: поверхностные, насадочные, барботажные и распыливающие абсорберы.

Абсорбционные аппараты должны отвечать также требованиям государственных стандартов, ведомственных нормалей и инспекции ростехнадзора.[2]