Порядок виконання роботи і проведення розрахунків

Перед початком роботи перевірити герметичність установки, відсутність підсмоктування повітря. Перевірку проводять за результатом аналізу газу на загальний вміст оксидів азоту. Для цього проби газу відбирають на вході в апарат і виході з нього (через кран 11) і визначають в пробах загальний вміст оксидів азоту (результати аналізів мають збігатися). Методика визначення оксидів азоту в нітрозних газах описана в лабораторній роботі № 6.

Потім за завданням викладача встановлюють необхідну швидкість подачі нітрозних газів. Після цього на решітку подають 2-10 %-й розчин Na₂CO3. Через 3-5 хв, які необхідні для створення стійкого режиму, відбирають проби газу на аналіз до та після апарата.

Завданням дослідів є визначення коефіцієнта швидкості абсорбції та ККД полиці апарата при різних швидкостях газу (задаються викладачем). Для кожного режиму проводять по два паралельні досліди, а при необхідності їх повторюють кілька разів, доки не отримають добре відтворювані результати.

Для контролю за процесом під час виконання роботи фіксують та вимірюють:

- витрати нітрозного газу;

- витрати газу на виході з установки;

- витрати розчину Na2CO3;

- концентрацію оксидів азоту в газі на вході та виході з апарата;

- тиск у частинах апарата під і над решіткою;

- висоту шару піни.

Оцінку роботи пінного апарата (однієї полиці-решітки) та порівняння ефективності його роботи при різних режимах проводять за кількома показниками. Коефіцієнт корисної дії, що характеризує повноту абсорбції оксидів азоту, розраховують за формулою

де Х_п і Х_к – концентрація оксидів азоту в газі на вході і виході з апарата, кг/м³ інертного газу;

Х_{сер.рівн .} - концентрація компонента, який поглинається, рівноважна із середньою концентрацією його в розчині на полиці апарата (в даному випадку Х_{сер.рівн} ~ 0).

Для розбавленого газу вагові концентрації «Х» можуть бути замінені об’ємними «С», оскільки в процесі абсорбції загальний об’єм газу майже не змінюється, тобто можна записати:

де С_вх і С_вих – концентрації, які отримані при аналізі, % об.

Коефіцієнт абсорбції для однієї полки пінного апарата можна розрахувати за рівнянням швидкості абсорбції при перехресному потоці:

Параметр D розраховують за формулою

де G – маса речовини, що поглинається за певний проміжок часу, кг;

K – загальний коефіцієнт абсорбції для рушійної сили, виражений в

одиницях концентрації газової фази, м/год, або кг/(м³ × год × кг/м³);

S – площа решітки, м²;

Х_п.р і Х_к.р – концентрації компонента, що поглинається у газі, рівноважні з початковою і кінцевою концентрацією рідини, кг/м³.

При необоротній абсорбції (наприклад, для системи N₂O₃-Na₂CO₃) загальний коефіцієнт абсорбції К розраховують з використанням залежності К від к.к.д. полиці h, що виражений в частках одиниць

де w - швидкість газу в апараті, м/год.

Висоту піни, яка є важливим показником роботи пінного апарата, фіксують безпосереднім вимірюванням, а гідравлічний опір полиці розраховують за різницею абсолютних тисків у частинах пінного апарата над і під решіткою.

Результати заносять до таблиці:

За даними таблиці будують графік залежності h і К від w.

Поиск по сайту: