Применение приобретенных знаний при расчете процесса адсорбции и аппарата адсорбера

Рассчитываем коэффициент диффузии примеси в воздухе D, м2/с:
D=0,00435∙Т1,5Р(VmA+VmB)1MA+1MB, м2 /с
где Т – температура потока (принимаем 293 К);
Р – давление (атмосферное), Па;
VmA, VmB, MA и MB – мольные объемы (см3/моль) и массы (кг/кмоль) соответственно примеси (А) и воздуха (В). Мольные объемы определяют как сумму атомных объемов элементов. Мольные массы определяют как сумму атомных масс элементов. Для воздуха: VmB =29,9 с м3/моль; MB =29 кг/кмоль.
D=0,00435∙2931,5105(71,5+29,9)1253,8+129=4,22∙10-7 м2/с
Рассчитываем коэффициент массопередачи К, 1/с:
К=1,6Ddз1,46ν0ν0,54
где D – коэффициент диффузии, м2/с;
ν – кинематическая вязкость очищаемого газа, м2/с (для воздуха, при 20С кинематическая вязкость ν =16∙10-6 м2/с, ρ =1,2 кг/м3);
dз – размер зерна сорбента, м .
ν0 – скорость газового потока, поступающего в адсорбер, принимаем
ν0= 0,5 м/с.
К=1,6∙4,22∙10-70,0061,460,516∙10-60,54=0,317
Определяем время процесса адсорбции τ, с:
τ=cLν0c0-bcКc02 QUOTE τ=C∙Hυ0∙С0-b∙CK∙C0
где с –концентрация адсорбируемого вещества в адсорбенте, равновесная, с концентрацией потока с=α·ρн – концентрация адсорбируемого вещества в адсорбенте, равновесная концентрацией потока, кг/ м3;
L– высота слоя адсорбента, принимаем L=1м;
Коэффициент b определяется в зависимости от концентрации примеси на входе адсорбера c0, и требуемой концентрации примеси на выходе адсорбера с1. Принимаем с1 = 1 мг/м3 = 10-6 кг/м3.
с=0,26∙400=104 кг/м3
τ=104∙10,5∙85∙10-3-1,6261040,317∙85∙10-32=2707 c
Определяем минимально необходимую массу сорбента m, кг:
m=Qc0ταK3
где α – статическая поглотительная способность сорбента в рабочих условиях, кг/кг;
Кз = 1,2 – коэффициент запаса