Treść Projektu

Cel: Określić ile mg. Składnika A rozpuści się w 1 kg wody jeżeli w fazie gazowej zawarty jest tylko czysty składnik pod ciśnieniem atmosferycznym 1,013*10⁵ Pa i w temperaturze t=27°C

WODÓR
H
T
ln(H)
ln(T)

Temperatura 27°C = 300 K

lnT=300 otrzymujemy 5,70

Stała Henry’ego wynosi 4,28 *10⁸ e 4,28=72,24

Rozpuszczalność cieczy

p_A=H_A*x_A $x_{A} = \frac{p_{A}}{H_{A}}$ $x_{A} = \frac{1,013*10^{5}}{72,24*10^{8}} = 1,402*10^{- 5}$kmol

1, 402 * 10⁻⁵kmol w 1kg H₂O

$$\frac{1,402*10^{- 5}kmol*mH2O}{1kmol*mH2O} = \frac{1,402*10^{- 5}kmol*2kg/kmol}{1kmol*18kg/kmol}$$

= 1,558 * 10^-6 kg = 1,558 mgH₂O/1kgH₂O

DANE:

V_N= 0,230 m³/s

p_N=1,013*10⁵ Pa

T_N=273 K

p= 20 bar

T=300 K

n=1,5

η=85%

y_A0=0,070

1. Przeliczenie natężenia przepływu gazu na warunki rzeczywiste

$$V = \frac{p_{N}*V_{N}*T}{T_{N}*p}$$

$$V = \frac{1,013*10^{5}*0,230*300}{273*20*10^{5}} = 0,013\ \frac{m^{3}}{s}$$

1. Koncentracja gazu z równania stanu gazu doskonałego.

$$C_{G} = \frac{p}{R*T}$$

$$C_{G} = \frac{20*10^{5}}{8314*300} = 0,802$$

1. Molowe natężenie przepływu

G_in = V * C_G * (1 − y_A0)

G_in = 0, 013 * 0, 802 * (1−0,070) = 9, 696 * 10⁻³

1. Stężenie gazu dolotowego w stosunkach molowych

$$Y_{A0} = \frac{y_{A0}}{1 - y_{A0}}$$

$$Y_{A0} = \frac{0,070}{1 - 0,070} = 0,075\ \frac{\text{kmolA}}{\text{kmolinertu}}$$

1. Stężenie składnika A w gazie wylotowym

$$Y_{\text{AZ}} = Y_{A0}*(1 - \frac{\eta}{100})$$

$$Y_{\text{AZ}} = 0,075*\left( 1 - \frac{85}{100} \right) = 0,011$$

1. Ilość składnika A

m_A = G_in * (Y_A0 − Y_AZ)

m_A = 9, 696 * 10⁻³ * (0,075−0,011) = 6, 205 * 10⁻⁴

1. Obliczanie minimalnego natężenia przepływu cieczy

$$(\frac{L_{R}}{G_{\text{in}}})_{\min} = \frac{Y_{A0} - Y_{\text{AZ}}}{x_{A0}^{*} - X_{\text{AZ}}}$$

$$(\frac{L_{R}}{G_{\text{in}}})_{\min} = \frac{0,075 - 0,011}{1,402*10^{- 5} - 0} = 4\ 565$$

$$tg\alpha = (\frac{L_{R}}{G_{\text{in}}})_{\min}$$

tg(4565)=89, 987

$$\frac{L_{R}}{G_{\text{in}}} = n*(\frac{L_{R}}{G_{\text{in}}})_{\min}$$

$$\frac{L_{R}}{9,696*10^{- 3}} = 1,5*4565$$

L_R = 66, 421

Dane do wykresu nr1:

$$x_{A} = \frac{Y_{A0}*p}{H}$$

$$x_{A} = \frac{0,075*20*10^{5}}{4,28*10^{8}}$$

x_A = 3, 50 * 10⁻⁴

x_A0^* = 1, 54 * 10⁻⁶

Dane do wykresu nr 2:

YA0	Y^*AO	YA0-Y^*A0	1/ YA0-Y^*A0
0,075	0,0500	0,0250	40,00
0,040	0,0125	0,0275	36,36
0,030	0,014	0,0160	62,50
0,020	0,0072	0,0128	78,12

1. Policzenie wysokości z warstwy wypełnienia

$$\frac{G_{\text{in}}}{K_{G}*a*S} = 0,700$$

$$Z = \frac{G_{\text{in}}}{K_{G}*a*S}*\int_{Y_{\text{AZ}}}^{Y_{A0}}\frac{dY_{A}}{Y_{A} - Y_{A}^{*}}$$

$$Z = 0,7*\left\lbrack \left( \frac{a + b}{2} \right) + \left( \frac{a + b}{2} \right) + \left( \frac{\left( a + b \right)*h}{2} \right) + \left( \frac{\left( a + b \right)*h}{2} \right) \right\rbrack$$

Z = 0, 7 * [0, 078 + 0, 392 + 0, 024 + 2, 035]

Z = 1, 770