ЗадачаТехника безопасностиГод: 2024Военмех: Балтийский государственный технический университет «Военмех» им. Д. Ф. Устинова
👁 9💼 0

Готовая задача: расчёт абсорбционной колонны для очистки CO2

Загружена: 23.02.2026 13:33

Расчёт абсорбционной колонны для удаления CO2 из газа. Приведены исходные данные (ρпар=4,47 кг/м3, ρжидк=1000 кг/м3, Gпар=15,9 кг/ч, Gжидк=13,8 кг/ч), формулы для скорости пара, объёмного расхода и выбор тарелки ТСК-Р. Практическая ценность — готовые численные параметры и размеры колонны для учебных расчетов.

Содержание

**Технические средства обеспечения безопасности жизнедеятельности**

**Задание 1**

**Абсорбционная очистка газа от диоксида углерода**

Исходные данные:

| Вариант | ρ~пар~, кг/м³ | ρ~жидк~, кг/м³ | G~пар~, кг/ч | G~жидк~, кг/ч |
|---------|---------------|----------------|--------------|---------------|
| 4       | 4,47          | 1000           | 15,9         | 13,8          |

Произвести расчёт абсорбционной колонны по следующему алгоритму:

1. Найти скорость пара в рабочем сечении аппарата по формуле:

   $$\omega_{раб} = \varphi \cdot C \cdot \sqrt{\frac{\rho_{жидк}}{\rho_{пар}} - 1},$$

   где 𝜑 -- фактор вспениваемости жидкости (в данном случае 𝜑 = 0,8),
   𝐶 -- коэффициент, зависящий от расстояния между тарелками в аппарате, плотностей сред и их массовых расходов,
   𝜌~жидк~ -- плотность рабочей жидкости, кг/м³,
   𝜌~пар~ -- плотность очищаемого пара, кг/м³.

   Принять расстояние между тарелками 0,4 м.

   Для определения коэффициента 𝐶 необходимо найти значение:

   $$\frac{G_{жидк}}{G_{пар}} \cdot \left( \frac{\rho_{пар}}{\rho_{жидк}} \right)^{0,5}.$$

2. Найти рабочую площадь тарелки по уравнению:

   $$F_{раб} = \frac{V_{пар}}{\omega_{раб}},$$

   где 𝑉~пар~ -- объёмный расход пара в аппарате, м³/с:

   $$V_{пар} = \frac{G_{пар}}{\rho_{пар}}.$$

3. По таблице 1 (МУ) выбрать тарелку ближайшую по площади. Определить:

   - диаметр колонны D,
   - площадь прохода паров F~п~,
   - площадь слива F~сл~,
   - периметр слива П,
   - длину пути жидкости l~ж~,
   - количество колпачков на тарелке m,
   - диаметр колпачка D~к~.

Подробное описание

📘 О чем эта работа

Выполнен пошаговый расчёт абсорбционной колонны для очистки газа от диоксида углерода. Объект расчёта — тарельчатая абсорбционная колонна, предмет — гидродинамический расчёт рабочего сечения и выбор типовой тарелки. В работе последовательно используются исходные данные по плотностям и массовым расходам реагентов.

📚 Что внутри

Документ содержит конкретные исходные данные и этапы вычислений, необходимые для проектирования тарельчатой колонны:

  • Таблица исходных данных: ρпар = 4,47 кг/м3, ρжидк = 1000 кг/м3, Gпар = 15,9 кг/ч, Gжидк = 13,8 кг/ч.
  • Расчёт скорости пара в рабочем сечении по формуле с фактором вспениваемости φ = 0,8 и коэффициентом С = 0,062 (подбор С при шаге между тарелками 0,4 м).
  • Определение объёмного расхода пара и рабочей площади тарелки по формуле Vпар = Gпар/ρпар, с последующим подбором типовой тарелки по таблице (выбрана тарелка ТСК-Р с рабочей площадью 4,74 м2).
  • Геометрические параметры колонны: диаметр D = 2800 мм, площадь прохода паров Fп = 0,769 м2, площадь слива Fсл = 686 м2, периметр слива П = 2,096 м, длина пути жидкости lж = 1,826 м.
  • Конструктивные данные тарелки: количество колпачков m = 238, диаметр колпачка Dк = 100 мм.

📊 Для кого подходит

Материал полезен студентам технических и инженерных специальностей, изучающим процессы абсорбции, гидродинамику аппаратов и проектирование колонн: инженерам-химикам, специалистам по технике безопасности и технологам для выполнения учебных расчетов и практических заданий.

✨ Особенности

Работа ценна наличием готовых численных примеров и параметров: указаны все исходные величины, использованные коэффициенты (φ = 0,8; C = 0,062), промежуточные расчёты скорости и объёмного расхода, а также конкретный выбор типовой тарелки ТСК-Р и детальные размеры колонны. Это облегчает адаптацию под локальные требования и ускоряет оформление расчётной части учебного задания.

❓ Частые вопросы

Подойдет ли для моего ВУЗа?
Структура расчёта и приведённые формулы соответствуют стандартным методикам проектирования тарельчатых колонн и легко адаптируются под локальные методические указания.

Можно адаптировать?
Да. Все численные шаги и исходные данные приведены явно — можно заменить плотности, расходы или расстояние между тарелками и пересчитать параметры.