Рассчитать и спроектировать установку для абсорбции ацетилена

ВВЕДЕНИЕ
В химической промышленности осуществляются разнообразные процессы, в которых исходные материалы в результате химического взаимодействия претерпевают глубокие превращения, сопровождающиеся изменением агрегатного состояния, внутренней структуры и состава веществ. Наряду с химическими реакциями, являющимися основой химико-технологических процессов, последние обычно включают многочисленные физические (в том числе и механические) и физико-химические процессы. К таким процессам относятся: перемещение жидкостей и твердых материалов, измельчение и классификация последних, сжатие и транспортирование газов, нагревание и охлаждение веществ, их перемешивание, разделение жидких и газовых неоднородных смесей, выпаривание растворов, сушка материалов и другие процессы. При этом способ проведения указанных процессов часто определяет возможность осуществления, эффективность и рентабельность производительного процесса в целом. Эти процессы в различных производствах проводятся в анологичных по принципу действия машинах и аппаратах.
Одним из основных процессов является абсорбция. Области применения абсорбционных процессов в промышленности весьма обширны: получение готового продукта путём поглощения газа жидкостью (например, абсорбция SO3 в производстве серной кислоты, при этом абсорбцию проводят без десорбции), выделение ценных компонентов из газовых смесей (например, абсорбция бензола из коксового газа, при этом абсорбцию проводят в сочетании с десорбцией), очистка газов от вредных примесей (например, очистка топочных газов от SO2, очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся при производстве минеральных удобрений), осушка газов, когда в абсорбционных процессах участвуют две фазы (жидкая и газовая) и происходит переход вещества из газовой фазы в жидкую или наоборот, из жидкой фазы в газовую, при этом инертный газ и поглотитель в массообмене не участвуют.
Аппаратами, в которых проводят процессы абсорбции, называют абсорберами.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Абсорбцией называют процесс поглощения газов или паров из газовых или парогазовых смесей жидкими поглотителями (абсорбентами).
При физической абсорбции поглощаемый газ (абсорбтив) не взаимодействует химически с абсорбентом. Если же абсорбтив образует с абсорбентом химическое соединение, то процесс называется хемосорбцией.
Физическая абсорбция в большинстве случаев обратима. На этом свойстве абсорбционных процессов основано выделение поглощенного газа из раствора — десорбция.
Сочетание абсорбции с десорбцией позволяет многократно применять поглотитель и выделять поглощенный компонент в чистом виде. Во многих случаях проводить десорбцию не обязательно, так как абсорбент и абсорбтив представляют собой дешевые или отбросные продукты, которые после абсорбции можно вновь не использовать (например, при очистке газов).
В промышленности процессы абсорбции применяются главным образом для извлечения ценных компонентов из газовых смесей или для очистки этих смесей от вредных примесей.
Абсорбционные процессы широко распространены в химической технологии и являются основной технологической стадией ряда важнейших производств (например, абсорбция SO2 в производстве серной кислоты; абсорбция НС1 с получением соляной кислоты; абсорбция окислов азота водой в производстве азотной кислоты; абсорбция NH3, паров C6H6, H2S и других компонентов из коксового газа; абсорбция паров различных углеводородов из газов переработки нефти и т. п.). Кроме того, абсорбционные процессы являются основными процессами при санитарной очистке выпускаемых в атмосферу отходящих газов от вредных примесей (например, очистка топочных газов от SO2; очистка от фтористых соединений газов, выделяющихся в производстве минеральных удобрений, и т. д.).

1.1. Теоретические основы абсорбции

При абсорбции содержание газа в растворе зависит от свойств газа и жидкости, давления, температуры и состава газовой фазы (парциального давления растворяющегося газа в газовой смеси).
В состоянии...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В работе была рассчитана установка для абсорбции паров ацетилена. Процесс абсорбции паров ацетилена из газовой смеси, концентрацией 15 % ацетилена и 85 % воздуха осуществляется в насадочном абсорбере диаметром 1200 мм. Для проведения процесса абсорбции в колонне используются насадки. Поглотитель (абсорбционная вода) подается в абсорбционную колонну при помощи насоса.
Поглотитель охлаждается в кожухотрубчатом теплообменнике диаметром кожуха - 273 мм, диаметром труб - 25x2 мм, общим числом труб - 37 шт, числом ходов - 1, длиной одного хода - 2 м, поверхностью теплообмена - 6 м2.
Рассчитанная очистная схема позволяет производить абсорбцию паров ацетилена до степени, определенной в выданном курсовом задании.