Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
e. Chiều cao của một đơn vị truyền khối:

e. Chiều cao của một đơn vị truyền khối:

Tải bản đầy đủ - 0trang

Đường cân bằng-đường làm việc

Y*(kmol CO2/Kmol khí trơ)



0.7

0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0



0



0.1



0.2



0.3



0.4



X (kmolCO2/kmolMEA)



Số đơn vị truyền khối được xác định theo công thức:



Trang 28



0.5



0.6



1/(YX

Bảng



Y

Y*

Y*)

Y

0,0101 5,08E- 9,92E+



0,04612



S

tích phân



31

0,0143



05

5,51E-



01

7,01E+



0,0041



0,3542



0,05



15

0,0250



05

6,61E-



01

3,99E+



84

0,0107



21

0,5934



0,06



98

0,0358



05

7,71E-



01

2,79E+



83

0,0107



73

0,3659



0,07



81

0,0466



05

8,81E-



01

2,15E+



83

0,0107



69

0,2903



0,08



64

0,0574



05

9,91E-



01

1,74E+



83

0,0107



41

0,2397



0,09



47

0,0682



05

1,10E-



01

1,47E+



83

0,0107



7

0,1931



0,1



3

0,0790



04

1,19E-



01

1,27E+



83

0,0107



61

0,1574



0,11



13

0,0897



04

1,28E-



01

1,12E+



83

0,0107



86

0,1284



0,12



96

0,1005



04

1,37E-



01

9,96E+



83

66

0,0107 0,11380



0,13



79

0,11136



04

1,46E-



00

8,99E+



83

0,0107



5

0,1021



0,14



2

0,1221



04

1,55E-



00

8,20E+



83

0,0107



55

0,0926



0,15



45

0,1329



04

1,64E-



00

7,53E+



83

0,0107



74

0,0848



0,16



28

0,14371



04

1,73E-



00

6,97E+



83

0,0107



06

0,0781



0,17



1

0,1544



04

1,82E-



00

6,48E+



83

0,0107



71



0,18



94

0,1652



04

1,91E-



00

6,06E+



83

0,0107



0,0725

0,0675



0,19



77

0,1760



04

2,00E-



00

5,69E+



83

0,0107



98

0,0633



0,2



6

0,1868



04

1,42E-



00

5,39E+



83

0,0107



17

0,0597



0,21



43

0,1976



03

1,56E-



00

5,10E+



83

0,0107



35

0,0565



0,22



26

0,2084



03

1,70E-



00

4,84E+



83

0,0107



75

0,0535



0,23



09

0,2191



83

0,0107



8

0,0508



0,24



92



03

00

1,84E- 4,60E+

Trang 29

03

00



83



87



xác định số

truyền khối



Debtal



đơn vị



120.00

100.00



1/(Y-Y*)



80.00

60.00

40.00

20.00

0.00



0



0.05



0.1



0.15



0.2



0.25



0.3



0.35



0.4



0.45



Y



Từ bảng tính

tích phân, ta vẽ được đồ thị:



Đồ thị tích phân xác định số đơn vị truyền khối.



Trang 30



Cách 2: Xác định số đơn vị truyền khối dựa vào đường công phụ

Đồ thị xác định số đơn vị truyền khối

0.7

Cân bằng

Linear (Làm việc)

Linear (Can bang phu)

Linear (1)

Linear (2)

Linear (3)

Linear (4)

Linear (5)

Linear (6)

Linear (7)



Y*(kmol CO2/kmol khí trơ)



0.6

0.5

0.4

0.3

0.2

0.1

0

0



Làm việc

Can bang phu

1

2

3

4

5

6

7



0.2 0.4 0.6 0.8



X(kmol CO2/kmol MEA)



Ta thấy số đơn vị truyền khối cần thiết: mG = 3,882 đơn vị.

Chiều cao cột đệm:



Chọn chiều cao H = 4,00 m

Để hạn chế hiệu ứng thành xảy ra trong tháp đệm thì

Chia đệm thành 2 đoạn mỗi đoạn 2m và sử dụng đĩa phân phối lại lỏng.

4.4 LỰC CỘT ĐỆM:

4.4.1 Trở lực cột đệm khô:

Đối với tháp đệm khơ, ta có thể coi dòng khí chảy qua giống như chuyển động qua

các rãnh song song có chiều dài bằng chiều cao lớp đệm. Như vậy, trở lực lớp đệm khơ

trong tháp đệm có thể tính bởi cơng thức:

kk

Hệ số ma sát được tính dựa vào chuẩn số .

Đối với đệm vòng,

Suy ra:

4.4.2 Trở lực cột đệm ướt:



Trang 31



Đối với trở lực đệm ướt, do ảnh hưởng của dòng chất lỏng thấm ướt bề mặt đệm

làm giảm bề mặt tự do, làm tăng vận tốc khí, nên trở lực cũng tăng lên. Do đó, mật độ tưới

càng lớn, trở lực càng tăng

Sức cản thủy động lực học ngay điểm đảo pha có thể:

Tính để chọn hệ số A, m, n, c.

<0,5

Vậy:

A=8,4

m=0,405

n=0,225

c=0,015

=3245.46 N/m2



Trang 32



CHƯƠNG 5 : TÍNH CƠ KHÍ

5.1 BỀ DÀY THÂN:

Thiết bị làm việc ở mơi trường ăn mòn, nhiệt độ làm việc 40 oC, Pmt = 1 atm =

101325 N/m2. Ta chọn vật liệu là thép không rỉ để chế tạo thiết bị.

Chọn thép: X18H10T.

Tra các thông số của vật liệu dựa vào bảng XII.4 trang 309 sổ tay tập 2















Giới hạn bền:

Giới hạn chảy:

Chiều dày tấm thép: b = (4 – 25) mm.

Độ dãn tương đối:

Hệ số dẫn nhiệt:

Khối lượng riêng:



Chọn công nghệ gia công là hàn tay bằng hồ quang điện, bằng cách hàn giáp mối 2

bên, các thông số mối hàn tra bảng

 Hệ số hiệu chỉnh:

 Hệ số an toàn bền kéo: nk = 2,6

 Hệ số an toàn bền chảy: nc = 1,5

Ứng suất cho phép tiêu chuẩn đối với thép X18H10T ở 40oC:

Theo cơng thức

Vậy dùng để tính tốn

Áp suất tính tốn:

Chọn hệ số bền mối hàn

Do

nên bề dày tối thiểu của thân trụ hàn chịu áp suất được tính theo:

Hệ số bổ sung bề dày C, mm:

C = Ca + Co + Cb + Cc

Trong đó:

- Ca: hệ số bổ sung do ăn mòn hố học của mơi trường, mm.

Thời hạn sử dụng là 20 năm, tốc độ ăn mòn là 0,1 mm/năm.

Vậy Ca = 20  0,1 = 2 (mm)



Trang 33



- Cb: hệ số bổ sung do bào mòn cơ học của mơi trường, mm.

Đối với thiết bị hoá chất: Cb = 0 (mm).

- Cc: hệ số bổ sung do sai lệch khi chế tạo, lắp ráp, có thể bỏ qua.

- Co: hệ số bổ sung quy tròn kích thước, mm.

Co = 1,54 mm

C = 2 mm + 1,654 mm = 3,54 mm

Bề dày thân thiết bị:

S = S’ + C = 0,46 mm + 3.54 mm = 4 mm

Kiểm tra điều kiện:

1. Điều kiện bề dày:

Kiểm tra áp suất tính tốn cho phép bên trong thiết bị:

Hai điều kiện trên đều thỏa. Vậy bề dày thân tháp: St = 4 mm

5.2 BỀ DÀY ĐÁY, NẮP:

Chọn đáy, nắp elip tiêu chuẩn.

Chọn bề dày đáy, nắp bằng bề dày thân.

Chọn:

Bán kính cong bên trong ở đỉnh đáy elip tiêu chuẩn:

Kiểm tra điều kiện:

1. Điều kiện bề dày:

Điều kiện áp suất dư cho phép tính tốn:

Hai điều kiện trên đều thỏa. Vậy bề dày đáy và nắp:

5.3. ỐNG DẪN LỎNG, DẪN KHÍ:

5.3.1. Ống dẫn khí vào tháp:

Đường kính của ống dẫn khí vào tháp được xác định theo cơng thức:

Trong đó: υ - vận tốc dòng khí trong ống dẫn, m/s.

Trang 34



Vận tốc dòng khí trong ống dẫn của quạt:

Chọn vận tốc khí:

Thay số vào, ta được:



Chọn đường kính ống dẫn khí vào



tháp có đường kính trong dGv= 250 mm



Tính lại vận tốc dòng khí chuyển động trong ống:

5.3.2 Ống dẫn khí ra tháp:

Đường kính của ống dẫn khí ra khỏi tháp được xác định theo công thức:

Sau hấp thụ giả sử vận tốc dòng khí giảm còn 10 m/s

Ta được:



Chọn đường kính ống dẫ



n khí ra tháp: dGv= 250 mm



Tính lại vận tốc dòng khí chuyển động trong ống:

5.3.3. Ống dẫn lỏng vào tháp:

Đường kính của ống dẫn lỏng vào tháp được xác định theo cơng thức:

Trong đó: υ - vận tốc dòng lỏng trong ống dẫn, m/s.

Vận tốc dòng lỏng trong ống đẩy của bơm:

Chọn vận tốc lỏng:

Thay số vào, ta được:



Chọn đường kính ống dẫn khí ra tháp: d



Gv



= 50 mm



Tính lại vận tốc dòng lỏng chảy trong ống:

5.3.4 Ống dẫn lỏng ra tháp:

Chọn đường kính ống dẫn khí ra tháp: d



Gv



= 50 mm



Tính lại vận tốc dòng lỏng chảy trong ống:



Trang 35



5.4 BÍCH GHÉP THÂN, ĐÁY, NẮP:

Mặt bích là một bộ phận quan trọng dùng để nối các bộ phận của thiết bị với nhau

cũng như nối các bộ phận khác với thiết bị.

Chọn loại bích liền khơng cổ để nối thân tháp, đáy tháp, nắp tháp. Bảng XIII.27 [5]

Vật liệu chế tạo bích: thép X18H10T.

Bảng thơng số bích ghép thân, đáy, nắp

Dt



Dn



Db



D1



h



850



22



Bu lơng

db



Z

cái

24



mm

800



930



880



20



5.5. BÍCH NỐI ỐNG DẪN LỎNG, ỐNG DẪN KHÍ VỚI THÂN: [5]

Chọn bích liền, khơng cổ bằng thép CT3 để nối các ống dẫn lỏng, ống dẫn khí với

thân. Bảng XIII.26 [5]

5.5.1. Bích nối đường ống dẫn lỏng với thân:

Đường kính ống dẫn lỏng vào và ra là Dt = 50 mm. Chọn bích có thơng số như sau:

Bảng . Bảng thơng số bích nối ống dẫn lỏng

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



90



12



Bu lơng

db



Z

cái

4



mm

50



57



140



110



12



5.5.2. Bích nối đường ống dẫn khí vào tháp với thân:

Đường kính ống dẫn dẫn khí vào tháp là D t = 250 mm. Chọn bích có thơng số như

sau:

Bảng . Bảng thơng số bích nối đường ống dẫn khí vào tháp

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



312



22



Bu lơng

db



mm

250



273



370



335



18



Z

cái

12



5.5.3. Bích nối đường ống dẫn khí ra tháp với thân:

Đường kính ống dẫn dẫn khí ra tháp là D t = 250 mm. Chọn bích có thơng số như

sau:

Trang 36



Bảng Bảng thơng số bích nối đường ống dẫn khí ra tháp

Dy



Dn



D



Dt



D1



h



312



22



Bu lông

db



Mm

250



273



370



335



18



Z

cái

12



5.6. LƯỚI ĐỠ ĐỆM VÀ ĐĨA PHÂN PHỐI LỎNG: [5]

5.6.1. Lưới đỡ đệm:

Ta chia lớp đệm của tháp thành 2 đoạn đệm mỗi đoạn 2 m.

Chọn vật liệu làm lưới đỡ đệm là thép hợp kim X18H10T. Các thanh đỡ đệm có tiết

diện chữ nhật, 1 cạnh có bề rộng b = 4 mm.

Ứng suất cho phép của thép X18H10T ở 40oC:

Đường kính trong tháp: Dt = 800 mm.

Đường kính lưới đỡ đệm :

Chiều rộng bước lưới .

Số thanh đỡ đệm n:

780=(25+4)n+25

 N= 26

Diện tích lưới đỡ đệm:

Tổng khối lượng mà lưới phải chịu:



m  m1  m2



(5.21)



Trong đó:

m1: khối lượng vật chêm khô trên một đĩa, kg.

(5.22)

Với: , khối lượng riêng xốp của đệm .



V�: thể tích của đệm .

(5.23)

m2: khối lượng của dung dịch, kg.

(5.24)

Vậy, tổng khối lượng mà lưới phải chịu:

Trang 37



Tải trọng mà lưới đệm chịu theo một đơn vị diện tích:

(5.25)

Tải trọng mà một thanh phải chịu tính theo đơn vị chiều dài :

(5.26)

Ở trên ta chọn thanh dài nhất để tính bền vì theo nguyên tắc các thanh ngắn hơn sẽ

bền nếu thanh dài nhất bền. Để đơn giản ta xét thanh dài nhất trên đĩa, chịu lực phân phối

đều 2 gối đỡ 2 đầu .

Mặt cắt nguy hiểm tại B (mặt cắt ngay chính giữa thanh).

(5.27)

Kiểm tra bền nhân tố ở trạng thái ứng suất đơn:

(5.28)

Với



(5.29)



Thay vào ta được:



Theo điều kiện bền:

Vậy chọn chiều dày thanh là 26 mm.

5.6.2. Đĩa phân phối lỏng:

Dựa vào [10, 230] và các bảng 7.34, 7.35 [4, 202-204]:

- Chọn đĩa phân phối lỏng vào – đĩa phân phối loại 2:















Đường kính tháp: Dt = 800 mm.

Đĩa phân phối loại 2: Dd = 500 mm.

Ống dẫn chất lỏng: d × S = 42,5 × 2,5

Chọn thép hợp kim X18H10T, chiều dày đĩa loại 2: S1 = 4 mm

Số lượng ống dẫn chất lỏng: 30

Bước ống: 70 mm.



- Chọn đĩa phân phối lại lỏng – đĩa phân phối loại 1:















Đường kính tháp: Dt = 800 mm.

Đĩa phân phối loại 1: Dd = 500 mm.

Ống dẫn chất lỏng: d × S = 42,5 × 2,5

Chọn thép hợp kim X18H10T.

Số lượng ống dẫn chất lỏng: 37

Bước ống: 70 mm

Trang 38



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

e. Chiều cao của một đơn vị truyền khối:

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×