Вестник МГТУ, 2022, Т.25, № 2.

Вестник МГТУ. 2022. Т. 25, № 3. С. 259-269. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2022-25-3-259-269 Оптимальная фиктивная скорость движения газа (пара) в насадочном аппарате, равная 80 % от скорости захлебывания, рассчитывается по уравнению ( Новый... , 2006 ) G у 0,43 - = . (5) у где Яеу = 0,045 Аг 0 J - число Рейнольдса для газа (пара); G - массовый расход газа (пара); L - массовый расход жидкости; Ar = ^ ЭРХ^ у - число Архимеда; ру- плотность газа (пара); ду - вязкость ^у газа (пара). Для тарельчатого аппарата при расчете оптимальной скорости движения газа (пара) необходимо дополнительно учесть долю рабочего сечения тарелки у (Новый..., 2006): w" W . (6) Диаметр аппарата D определяется из общеизвестного уравнения неразрывности потока газа (пара) с округлением до ближайшего значения из стандартного ряда (Perry et al., 1999; Новый..., 2004; 2006). Высоту поропластовой насадки определяют из модифицированного уравнения массопередачи: Нн = ^ . (7) К уѵ где «0 = [ $у , - число единиц переноса по газовой фазе для систем "газ - жидкость"; «0 = 1—$ ^ Уну - у ' Уну - у число единиц переноса по паровой фазе для систем "пар - жидкость"; у и y * - соответственно рабочая и равновесная концентрации перераспределяемого компонента в газовой (паровой) фазе; ун и ук - соответственно начальная и конечная рабочие концентрации перераспределяемого компонента в газовой Nu* D (паровой) фазе; KyV = — - объемный коэффициент массопередачи по газовой (паровой) фазе; э Nu,у = 0.035Яе0’8Р г°3 - диффузионное число Нуссельта для газа (пара); Рг*у = ^ у - диффузионное у у у у р d Н у у число Прандтля для газа (пара); Dy - коэффициент диффузии для газовой (паровой) фазы. Общая высота насадочного аппарата рассчитывается по формуле (Новый..., 2004) Н =Нн + Н с1+ Н с2. (8) где Нс1 и Нс2 - соответственно высоты сепарационного пространства от насадки до днища и от насадки до крышки аппарата (выбираются из стандартного ряда значений в зависимости от диаметра аппарата). Если Hn > H№то необходимо разделить насадку на несколько секций согласно условию (4) и учесть это обстоятельство в уравнении (8). Также необходимо учитывать практические рекомендации по нивелированию "пристенного эффекта", ограничивающие высоту одной секции насадки (Новый..., 2004). Толщину поропластовой тарелки определяют из равенства числа единиц переноса по газовой (паровой) фазе числу теоретических ступеней изменения концентрации (теоретических тарелок) посредством следующих действий. Вначале рассчитывают суммарную толщину поропластового материала для всех тарелок: Нп = - т ^ . (9) к уѵ Графически или численно (в зависимости от взаимного расположения рабочей и равновесной линий) определяют число теоретических ступеней изменения концентрации (теоретических тарелок) по газовой (паровой) фазе N и значение среднего КПД по Мэрфри по уравнению (Perry et al., 1999; Новый..., 2004): Еу = 1- exp (-«0 ) . (10) 263