1.2.6. Расчет коэффициентов массоотдачи

Для регулярных насадок (к которым относится и хордовая) коэффициент массоотдачи в газовой фазе находят из уравнения [1; 3]:

(1.18)

где – диффузионный критерий Нуссельта для газовой фазы.

Отсюда (в м/с) равен:

(1.19)

где – средний коэффициент диффузии бензольных углеводородов в газовой фазе, м²/с; – критерий Рейнольдса для газовой фазы в насадке; – диффузионный критерий Прандтля для газовой фазы; – вязкость газа, Па·с [2]; l – высота элемента насадки, м.

Для колонн с неупорядоченной насадкой коэффициент массоотдачи можно найти из уравнения:

Коэффициент диффузии бензольных углеводородов в газе можно рассчитать по уравнению [1, 3, 8, 9]:

(1.20)

где , – мольные объемы бензольных углеводородов и коксового газа в жидком состоянии при нормальной температуре кипения, см³/моль; М_БУ, М_Г – мольные массы соответственно бензольных углеводородов и коксового газа, кг/моль.

Подставив, получим:

Выразим в выбранной для расчета размерности:

Коэффициент массоотдачи в жидкой фазе находят из обобщенного уравнения, пригодного как для регулярных (в том числе и хордовых), так и для неупорядоченных насадок [1,3]:

где – диффузионный критерий Нуссельта для жидкой фазы.

Отсюда , (в м/с) равен:

(1.21)

где – средний коэффициент диффузии бензольных углеводородов в каменноугольном масле, м²/с; – приведенная толщина стекающей пленки жидкости, м; – модифицированный критерий Рейнольдса для стекающей по насадке пленки жидкости; – диффузионный критерий Прандтля для жидкости.

В разбавленных растворах коэффициент диффузии может быть достаточно точно вычислен по уравнению [3, 8, 9]:

(1.22)

где М – мольная масса каменноугольного масла, кг/кмоль; Т – температура масла, К; – вязкость масла, мПа·с; – мольный объем бензольных углеводородов, см³/моль; – параметр, учитывающий ассоциацию молекул.

Подставив численные значения в уравнение (1.22), получим:

Выразим в выбранной для расчета размерности:

где – средняя объемная концентрация бензольных углеводородов в поглотителе, кг · БУ/(м³ · см).

По уравнению (1–8) рассчитаем коэффициент массопередачи в газовой фазе :