|
2.
Kerakli adsorbent soni aniqlanadi :
N =
S
𝑆
1
=
19.143
26.12
= 0.7
Demak, kerakli ishchi sirtni ta`minlash uchun 1 ta adsorber kerak.
3.
Uzatish birligining balandligi aniqlanadi :
h =
V
𝑆
1
∙ 𝛽
𝑦
Avval Reynolds, Prondtl va Nyusselt kriteriyalarini topib olinadi :
-
Reynolds soni
𝑅𝑒 =
𝑤𝑑𝑝
𝜀𝜇
=
0.291 ∙ 0.0015 ∙ 1.2
0.375 ∙ 2.5 ∙ 10
−5
= 55.872
-
Prondtl soni
𝑃𝑟 =
𝜇
𝜌𝐷
𝑦
=
2.5 ∙ 10
−5
1.2 ∙ 10.2 ∙ 10
−5
= 2.04
D
y
=
10.2 ∙ 10
−5
m
2
/sek
Re > 30 bo`lgani sababli Nusselt kriteriysini toppish zarur :
𝑁𝑢 = 0.395 ∙ 𝑅𝑒
0.64
∙ 𝑃𝑟
0.33
= 0.395 ∙ 55.872
0.64
∙ 2.04
0.33
= 6.56
𝑁𝑢 =
𝛽𝑦∙𝑑
𝐷
𝑦
=>
𝛽𝑦 =
𝑁𝑢∙𝐷
𝑦
𝑑
𝛽𝑦 =
𝑁𝑢 ∙ 𝐷
𝑦
𝑑
2
=
6.56 ∙ 10.2 ∙ 10
−6
0.0015
2
= 29.7 𝑠
−1
h =
V
S1 ∙ βy ∙ N
=
5.36
26.12 ∙ 29.7 ∙ 0.7
= 0.01 𝑚
4.
Adsorbsiya izotermasi
𝛽 = 0.61
X
∗
=
X
1
∗
β
=
X
1
∗
0.61
lgY
2
∗
= lgY
H2
− β ∙
T1
T2
lg
Y
H1
Y
1
∗
15
-
Benzol uchun :
𝑃
𝑠1
= 75𝑚𝑚. 𝑠. 𝑢𝑠𝑡 ∙ 133.322 = 9999.15 Pa
Y
H1
=
P
s1
R ∙ T
1
=
9999.15
8.314 ∙ 10
3
∙ 306
= 0.0039
-
Etil spirti uchun :
𝑃
𝑠1
= 44𝑚𝑚. 𝑠. 𝑢𝑠𝑡 ∙ 133.322 = 5866.168 Pa
Y
H2
=
P
s2
R ∙ T
2
=
5866.168
8.314 ∙ 10
3
∙ 306
= 0.0023
𝑇
1,2
= 32 + 273 = 305°𝐶
𝑙𝑔𝑌
𝐻2
= lg 0.0023 = −2.6357
𝑙𝑔𝑌
2
∗
= −2.6357 − 0.61 ∙ 𝑙𝑔
0.0041
𝑌
1
∗
Hisoblangan natijalarga quyidagi jadvaldan mos yozuvlar topiladi.
Aktivlangan ko`mir AP-A uchun benzol va etil spirti adsorbsiya
izoterma nuqtalari koeffitsiyenti tanlab olinadi :
Nuqta Benzol
Etil spirti
𝑌
1
∗
𝑋
1
∗
𝑌
2
∗
∙ 10
3
𝑋
2
∗
1
0.000854 109.0
0.921
178.6
2
0.00256
134.2
1.80
220
3
0.00512
139.8
2.75
229.18
4
0.00939
143.0
3.97
234.42
5
0.01706
147.3
5.72
241.47
6
0.02561
151.2
7.34
247.86
Adsorbsiya izoterma rasmiga qarab tanlandi.
5.
Berilgan nuqtalar koordinatasi aniqlanadi :
A (X
n
,Y
k
) ; B (X
k
,Y
n
)
Shartga ko`ra Y
n
=0.02 kg/m
3
, X
n
= 0 kg/m
3
Y
k
=0.0004 kg/m
3
X
k
ning qiymati jarayon moddiy balansi orqali aniqlanadi.
𝑉
𝑔
(𝑌
𝑛
− 𝑌
𝑘
) = 𝑉
𝑎𝑑
(𝑋
𝑘
− 𝑋
𝑛
)
𝑌
𝑛
= 0.008
𝑋
∗
= 249
16
Quyidagi ifoda orqali V aniqlab olinadi :
𝑉
𝑎𝑑
= 1.3 ∙ 𝑉
𝑔
∙
𝑌
𝑛
− 𝑌
𝑘
𝑋
∗
− 𝑋
𝑛
= 1.3 ∙
5.36 ∙ (0.02 − 0.0004)
249 − 0
= 5.485 ∙ 10
−4
𝑚
3
/𝑠𝑒𝑘
𝑋
𝑘
= 𝑋
𝑛
+
𝑉
𝑔
𝑉
𝑎𝑑
(𝑌
𝑛
− 𝑌
𝑘
) = 0 +
5.36 ∙ (0.02 − 0.0004)
5.485 ∙ 10
−4
= 191.5 𝑘𝑔/𝑚
3
Nuqtalar A(0 ; 0.0004)
B(191.5 ; 0.02).
6.
Y
n
=0.02 kg/m
3
va Y
k
=0.0004 kg/m
3
ning ordinatalar bilan chegaralangan
egri chiziq ostidagi maydoni aniqlanadi.
N
y
= f ∙ M1 ∙ M2
F=267
M1 =
l
1
h
1
=
50
5
= 10
M2 =
l
2
h
2
= 0.25 ∙ 10
−3
N
y
= 267 ∙ 50 ∙ 0.25 ∙ 10
−3
= 3.33
7.
Adsorbsiya qatlami balandligi aniqlanadi.
H = h ∙ N
y
= 0.01 ∙ 3.33 = 0.033 m
Konstruksiya uchun H=0.1 m tanlab olinadi.
8.
Adsorbent qatlamining hajmi quyidagi formula bo`yicha aniqlanadi.
𝑉
𝑎𝑑
= 𝑆
1
∙ 𝐻 ∙ 𝑁 = 26.12 ∙ 0.1 ∙ 0.7 = 1.8284 𝑚
3
9.
Adsorbsiya davomiyligi aniqlanadi. Adsorbsiya izotermasi ikkita
qismda joylashgani sababli, dastlab birinchi qism uchun aniqlanadi :
√𝜏 = √
𝑋
∗
𝜔 ∙ 𝑌
𝑛
∙ √𝐻 − 𝑏 ∙ √
𝑋
∗
𝛽
𝑦
∙ 𝑌
𝑛
= √
249 ∙ 550
0.291 ∙ 0.02
∙ √0.1 − 1.19√
249 ∙ 550
0.02 ∙ 29.7
= 9623
τ = 963
2
= 927369 sek = 268.96 s = 11 kun
Y
k
Y
n
=
0.0004
0.02
= 0.02
17
Ikkinchi qism uchun :
𝜏 =
249 ∙ 550
0.28 ∙ 0.02
∙ {0.1 −
0.28
28.8
∙ [
1
23.05
∙ (𝑙𝑛
0.02
0.0004
− 1)
+ (𝑙𝑛
0.02
0.0004
− 1)]} = 29 𝑘𝑢𝑛
10.
Adsorbent qatlamining qarshilgi aniqlanadi.
∆𝑃 =
2 ∙ 𝐻
𝜌 ∙ 𝑔 ∙ 𝑑
𝑒𝑘
∙ (
770 ∙ 𝜇
𝑔
∙ 𝐺
𝑔
𝑑
𝑒𝑘
+ 10.6 ∙ 𝐺
𝑔
2
)
𝐺
𝑔
=
𝑉
𝑔
∙ 𝜌
𝑔
𝑆
1
=
5.36 ∙ 1.2
26.12
= 0.246
𝑘𝑔
𝑚
3
𝑠
∆𝑃 =
2 ∙ 0.1
1.2 ∙ 9.81 ∙ 0.0015
∙ (
770 ∙ 2.5 ∙ 10
−5
∙ 0.246
0.0015
+ 10.6 ∙ 0.246
2
)
= 42.8
𝑘𝑔
𝑚
2
GIDRAVLIK HISOB
Adsorbent qatlamining ostidagi va ustidagi havoning bosimi atmosfera
bosimiga tengdir. Sorbent zarrachalarining shakl faktori F = 0,8. Qo’zg’almas
sorbent qatlamining g’ovakligi 0,375 m3/m3. Truba quvurida 90° li 4 ta tirsaklar
va 1 ta zadvijka o’rnatilgan.
Qatlamdagi Reynolds kriteriysining qiymati aniqlanadi:
𝑅𝑒 =
2
3
∗
𝐹
1 − 𝜀
∗ 𝑅𝑒 =
2 ∙ 0.8 ∙ 55.872
3 ∙ (1 − 0.375)
= 47.677
F- shakl faktori 0.8 ga teng.
Qarshilik koeffistienti
λ
ushbu formuladan topiladi:
𝜆 =
133
𝑅𝑒
+ 2.34 =
133
47.677
+ 2.34 = 5.129
Adsorbent qatlamining gidravlik qarshiligi hisoblanadi:
∆𝑷(𝒒𝒂𝒕) =
𝟑 ∙ 𝜆 ∙ 𝐻(1 − 𝜀) ∙ 𝜌 ∙ 𝜔
2
𝟒 ∙ 𝜺
𝟑
∙ 𝒅 ∙ 𝑭
=
𝟑 ∙ 𝟓. 𝟏𝟐𝟗 ∙ 𝟎. 𝟏(𝟏 − 𝟎. 𝟑𝟕𝟓) ∙ 𝟏. 𝟐 ∙ 𝟎. 𝟐𝟗𝟏
𝟐
𝟒 ∙ 𝟎. 𝟑𝟕𝟓
𝟑
∙ 𝟎. 𝟎𝟎𝟏𝟓 ∙ 𝟎. 𝟖
= 𝟑𝟖𝟔. 𝟎𝟕 𝑷𝒂
18
Adsorberdagi gaz taqsimlovchi to’r parda va boshqa yordamchi elementlarning
gidravlik qarshiligi qatlam qarshiligining 10% ni tashkil etadi deb qabul qilamiz.
Unda, qurilmaning gidravlik qarshiligi quyidagiga teng bo’ladi:
∆𝑷(𝒈𝒊𝒅) = ∆𝑷(𝒒𝒂𝒕) ∗ 𝟏. 𝟏 = 𝟒𝟐𝟒. 𝟔𝟕 𝑷𝒂
Truba quvuridagi havoning tezligini w = 10 m/s deb qabul qilamiz. Unda, truba
quvurining diametri quydagi formuladan hisoblab chiqariladi.
𝑑 = √
4 ∙ 0.375
3.14 ∙ 10
= 0.218 𝑚
Tashqi diametri 245 mm va devorining qalinligi 7 mm bo’lgan po’lat truba
tanlanadi. Trubaning ichki diametri d = 0,231 m va undagi haqiqiy tezlik
quyidagiga teng bo’ladi:
𝜔 =
4 ∙ 0.375
3.14 ∙ 0.231
2
= 8.95 𝑚/𝑠𝑒𝑘
Truba quvuridagi oqim uchun Reynolds kriteriysi:
𝑅𝑒 =
8.95 ∙ 0.231 ∙ 1.2
2.5 ∙ 10
−5
= 99237.6
Truba quvuri ishlatilgan, ozgina yemirilgan deb qabul qilamiz. Unda
∆𝑦 =
0.15 𝑚𝑚
bo’lsa, quyidagi natijalar olinadi:
∆𝑦 =
1.5 ∙ 10
−4
0.231
= 6.49 ∙ 10
−4
1
∆𝑦
= 1541
10 ∙
1
∆𝑦
= 15410
560 ∙
1
∆𝑦
= 862960
15410 < 𝑅𝑒 < 862960
Re=95700
Shunday qilib,
𝜆
ni hisoblasharalash ishqalanish zonasi uchun chiqarilgan
Altshulning quydagi formulasidan topish kerak.
𝜆(𝑧𝑜𝑛𝑎) = 0.11(𝜆 +
66
𝑅𝑒
)
0.25
𝜆(𝑧𝑜𝑛𝑎) = 0.11 (5.129 ∙ 10
−4
+
66
95700
)
0.25
= 0.0205
Mahalliy qarshilik koeffistientlari aniqlanadi:
1) trubaga kirish (o’tkir qirrali):
ξ1 = 0,5
;
2) zaderjka: d = 0,231 m uchun
ξ
2
= 0,22
3) tirsak;
ξ3 = 1,1
;
19
4) trubadan chiqish:
ξ4 = 1
Mahalliy qarshilik koeffistientlarining yig’indisi
∑ ξ = 0,5 + 0,22 + 4 ∙ 1,1 + 1 = 6,12 ga teng.
Truba quvurining gidravlik qarshiligi quydagi formula orqali aniqlanadi:
P(truba) = (
0,00205 ∙ 20
0,231
+ 6,12)
1,2 ∙ 8,95
2
2
= 303 Pa
20
ASOSIY QURILMA BAYONI
Adsorberlar va ularning turlari.
Adsorbsiya jarayoni fazalarni ajratuvchi yuzada ro’y beradi. Shu sababdan
adsorberlarda iloji boricha gaz va qattiq yuza o’rtasidagi to’qnashuv yuzasini
ko’paytirish zarur. Ushbu to’qnashuv yuzasini hosil qilish usuliga ko’ra
adsorberlar
shartli ravishda quyidagi guruhlarga bo’linadi:
1) Kontakli adsorbsiya;
2) Statik adsorbsiya;
3) Perkolyastion adsorbsiya.
Kontakli adsorbstiya.
Bunday kolonnalar eng ko’p tarqalgan adsorberlar
qatoriga kiradi. Har xil shaklli va o’lchami adsorberlarda xomashyo va
adsorbentlar bir-biri bilan aralashtiriladi va maxsus ramkali va diskli filtirlarda
xomashyo va adsorbentlar ajratib olinadi. Bu jarayonda suyuq xom ashyo va qattiq
adsorbentlar ishtirok etadi, natijada xomashyoning rangi tiniqlashib, ishchi
xossalari yaxshilanadi va sifati oshadi.
Statik adsorbstiya.
Bu adsorbsiya turi eng ko’p tarqalgan jarayon
hisoblanadi.
Adsorbent qo’zg’almas qatlamda joylashtiriladi. Tozalanishi kerak bo’lgan gaz
yoki
suyuq fazalari shu qo’zg’almas qatlamdan o’tkazilib turiladi. Adsorbent sifatida
sun’iy yoki tabiiy adsorbentlar ishlatilishi mumkin. Sun’iy adsorbentlarga silikatlar
yoki silikagellar, alyumogellar va steolitlar ishlatilishi mumkin. Tabiiy
adsorbentlar sifatida esa bentonitlar, aktivlashtirilgan ko’mirlar, boksitlar,
gilmoyalar ishlatilishi mumkin. Jarayonda kamida ikkita adsorberlar ishlatiladi,
sababi birinchi adsorberda adsorbsiya jarayoni borsa, ikkinchi adsorberda
desorbsiya jarayoni boradi va jarayonning uzluksizligi ta’minlanadi.
Do'stlaringiz bilan baham: | 
