Рассчитать и спроектировать установку для абсорбции хлора

Учреждение образования «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Кафедра Процессов и аппаратов химических производств
Курсовой проект по дисциплине "Процессы и аппараты химических производств"
На тему "Рассчитать и спроектировать установку для абсорбции хлора"
Минск 2018

Исходные данные:
- поглощаемый компонент (абсорбат) – хлора (Cl2);
- газ-носитель (инертная часть газовой смеси) – воздух;
- поглотитель – вода;
- температура абсорбции – t = 16°C;
- давление на входе в абсорбер – P = 1,6 МПа;
- давление газовой смеси на входе в установку – P = 0,14 МПа
- начальное содержание хлора в исходной газовой
смеси % об.;
- температура свежего поглотителя, поступающего в установку – 360 С;
- степень извлечения абсорбата из газовой смеси φ = 95 %;
- начальное содержание хлора в поглотителе кг/м3;
- расход исходной газовой смеси (при нормальных условиях) м3/ч;
- тип аппарата – насадочный;
- тип насадки – кольца Палля (керамические).

Цель работы – расчёт установки для абсорбции хлора. В работе приведен обзор типового и современного оборудования для абсорбции газов и технологий абсорбции. Произведён расчёт абсорбера (определение условий равновесия, расчет материального баланса, рабочей скорости и диаметра абсорбера, высоты абсорбера, определено гидравлическое сопротивление, расчет штуцеров).

Введение
1 Описание и обоснование технологической схемы установки
2 Описание конструкции и принципа действия абсорбера
3 Описание конструкции и принципа действия вспомогательного оборудования
4 Расчет абсорбера
4.1 Определение условий равновесия процесса
4.2 Материальный баланс
4.2.1 Расходы газовой смеси, абсорбата и инертного газа
4.2.2 Минимальный расход поглотителя
4.2.3 Рабочий расход поглотителя. Рабочая линия
4.2.4 Массовые и объемные расходы фаз через абсорбер
4.2.5 Проверка применимости насадочного абсорбера
4.3 Расчет рабочей скорости и диаметра абсорбера
4.3.1 Расчет скорости захлебывания
4.3.2 Расчетная рабочая скорость газовой фазы
4.3.3 Расчетный и стандартный диаметры аппарата
4.3.4 Проверка на пропускную способность аппарата по жидкости
4.3.5 Действительная скорость газовой фазы в абсорбере
4.4 Расчет высоты абсорбера
4.4.1 Определение расчетной высоты слоя насадки
4.4.1* Определение расчетной высоты слоя насадки через основное уравнение массопередачи
4.4.2 Расчет высоты контактной части абсорбера
4.4.3 Расчет габаритной высоты абсорбера
4.5 Гидравлическое сопротивление абсорбера
4.5.1 Гидравлическое сопротивление сухого абсорбера
4.5.2 Гидравлическое сопротивление орошаемого абсорбера
4.6 Расчет штуцеров абсорбера
4.6.1 Штуцера для входа исходной и выхода очищенной газовой смеси
4.6.2 Штуцер для входа свежею поглотителя
4.6.3 Штуцер для выхода отработанного поглотителя
5 Подбор вспомогательного оборудования
5.1 Расчёт теплообменника для охлаждения поглотителя
5.1.1 Температурные условия процесса
5.1.2 Расчёт тепловой нагрузки и расхода поглотителя
5.1.3 Предварительное определение поверхности теплообмена. Выбор теплообменника
5.1.4 Определение коэффициента теплоотдачи для поглотителя
5.1.5 Определение коэффициента теплоотдачи для воды
5.1.6 Определение коэффициента теплопередачи и истинной поверхности теплообмена
5.1.7 Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника
5.2 Расчёт холодильника газовой смеси
5.2.1 Температурные условия процесса
5.2.2 Расчёт тепловой нагрузки и расхода охлаждающей воды
5.2.3 Предварительное определение поверхности теплообмена. Выбор теплообменника
5.2.4 Определение коэффициента теплоотдачи для газовой смеси
5.2.5 Определение коэффициента теплоотдачи для охлаждающей воды
5.2.6 Определение коэффициента теплопередачи и истинной поверхности теплообмена
5.2.7 Расчёт гидравлического сопротивления теплообменника
5.3 Ориентировочный расчет насоса
5.4 Выбор компрессора
Заключение
Список использованных источников