Sprawno艣膰 p贸艂ki sitowej w procesie辳orpcji gazu2

Laboratorium z聽in偶ynierii chemicznej

膯w. 8: Sprawno艣膰 p贸艂ki sitowej w procesie desorpcji gazu

Data wykonania 膰wiczenia: 16.11.2012

Data oddania sprawozdania: 23.11.2012

Grupa nr 4

Wykonawca sprawozdania: Ewelina Jakubcewicz

Cel 膰wiczenia: Celem 膰wiczenia jest wyznaczenie sprawno艣ci desorpcji na p贸艂ce sitowej z przelewem w procesie desorpcji dwutlenku w臋gla rozpuszczonego w wodzie za pomoc膮 strumienia powietrza, oraz okre艣lenie wp艂ywu parametr贸w operacyjnych, tj. strumieni fazy ciek艂ej lub gazowej na te sprawno艣ci.

Obliczenia:

Obliczenie miana Ba(OH)2

12,7-8,4 = 4,3 cm3 zu偶yto HCl


Ba(OH)2鈥+鈥HCl鈥勨啋鈥BaCl2鈥+鈥2H20

$\frac{\text{nHCl}}{\text{nBa}(O{H)}_{2}} = \frac{2}{1}$ nHCl=2聽nBa(OH)2 => n聽Ba(OH)2= 0,5HCl

C聽Ba(OH)2=$\frac{\text{nBa}(O{H)}_{2}\ }{V\text{Ba}(O{H)}_{2}}$=0,043 M

V Pr贸bka V HCl C HCl V Ba(OH)2 C Ba(OH)2 V pr贸bki
[m3/h] [cm3] [mol/dm3] [cm3] [mol/dm3] [cm3]
27 Surowiec I 3,2 0,1 15 0,043 20
Produkt I 12,6 10
30 Surowiec II 4,5 20
Produkt II 15 10
30 Surowiec III 3,2 20
Produkt III 12,6 10

Zawarto艣膰 pocz膮tkow膮 CO2 w surowcu oznaczono dodaj膮c do 25 cm3 surowca 20 cm3 roztworu Ba(OH)2 i odmiareczkowuj膮c nadmiar Ba(OH)2 0,10 M HCl wobec fenoloftaleiny.


$${n_{\text{Ba}{(OH)}_{2}}^{0}}_{} = C_{\text{Ba}{(OH)}_{2}} \bullet V_{\text{Ba}{(OH)}_{2}} = 0,043\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack \bullet 15 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack dm^{3} \right\rbrack = 8,6 \bullet 10^{- 3}\lbrack mol\rbrack$$


$$n_{\text{Ba}{(OH)}_{2}}^{n} = \frac{1}{2}n_{\text{HCl}} = \frac{1}{2}C_{\text{HCl}} \bullet V_{\text{HCl}} = \frac{1}{2} \bullet 0,10\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack \bullet 1,35 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \text{dm}^{3} \right\rbrack = 6,75 \bullet 10^{- 5}\text{mol}$$


nCO2p鈥=鈥nBa(OH)20鈥呪垝鈥nBa(OH)2n鈥=鈥8,鈥6鈥呪⑩10鈭3[mol]鈥呪垝鈥6,鈥75鈥呪⑩10鈭5[mol]鈥=鈥8,鈥53鈥呪⑩10鈭3[mol]


$${C_{\text{CO}_{2}}^{p}}_{} = \frac{n_{\text{CO}_{2}}}{V_{\text{pr}}} = \frac{8,53 \bullet 10^{- 3}\lbrack mol\rbrack}{20 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack dm^{3} \right\rbrack} = 0,341\left\lbrack \frac{\text{mol}}{dm^{3}} \right\rbrack = 0,341\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{m^{3}} \right\rbrack$$


$$x_{p} = \frac{C_{\text{CO}_{2}}^{p} \bullet M_{w}}{\rho_{w}} = \frac{0,341\left\lbrack \frac{\text{kmol\ }\text{CO}_{2}}{m^{3}} \right\rbrack \bullet 18\left\lbrack \frac{\text{kg}}{\text{kmol\ r} - \text{ru}} \right\rbrack}{1000\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack} = 6,141 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{\text{kmol}\text{CO}_{2}}{\text{kmol\ r} - \text{ru}} \right\rbrack$$


$${n_{\text{Ba}{(OH)}_{2}}^{0}}_{} = C_{\text{Ba}{(OH)}_{2}} \bullet V_{\text{Ba}{(OH)}_{2}} = 0,043\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack \bullet 10 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack dm^{3} \right\rbrack = 4,3 \bullet 10^{- 4}\lbrack mol\rbrack$$


$$n_{\text{Ba}\left( \text{OH} \right)_{2}}^{n} = \frac{1}{2}n_{\text{HCl}} = \frac{1}{2}C_{\text{HCl}} \bullet V_{\text{HCl}} = \frac{1}{2} \bullet 0,10\left\lbrack \frac{\text{mol}}{\text{dm}^{3}} \right\rbrack \bullet 12 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \text{dm}^{3} \right\rbrack = 6,0 \bullet 10^{- 4}\text{mol}$$


nCO2p鈥=鈥nBa(OH)20鈥呪垝鈥nBa(OH)2n鈥=鈥4,鈥3鈥呪⑩10鈭4[mol]鈥呪垝鈥6,鈥0鈥呪⑩10鈭4[mol]鈥=鈥1,鈥8鈥呪⑩10鈭4[mol]


$${C_{\text{CO}_{2}}^{k}}_{} = \frac{n_{\text{CO}_{2}}}{V_{\text{pr}}} = \frac{1,8 \bullet 10^{- 4}\lbrack mol\rbrack}{10 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack dm^{3} \right\rbrack} = 0,018\left\lbrack \frac{\text{mol}}{dm^{3}} \right\rbrack = 0,018\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{m^{3}} \right\rbrack$$


$$x_{k} = \frac{C_{\text{CO}_{2}}^{k} \bullet M_{w}}{\rho_{w}} = \frac{0,018\left\lbrack \frac{\text{kmol\ }\text{CO}_{2}}{m^{3}} \right\rbrack \bullet 18\left\lbrack \frac{\text{kg}}{\text{kmol\ r} - \text{ru}} \right\rbrack}{1000\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack} = 3,24 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack \frac{\text{kmol}\text{CO}_{2}}{\text{kmol\ r} - \text{ru}} \right\rbrack$$


$${\dot{L}}_{o} = \frac{V_{w}}{t} = \frac{250\lbrack cm^{3}\rbrack}{27,45\lbrack s\rbrack} = 9,11\left\lbrack \frac{cm^{3}}{s} \right\rbrack$$


$${\dot{L}}_{m} = {\dot{L}}_{o} \bullet \rho_{w} = 9,11\left\lbrack \frac{cm^{3}}{s} \right\rbrack \bullet 1000 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{g}{\text{cm}^{3}} \right\rbrack = 9,11\left\lbrack \frac{g}{s} \right\rbrack$$


$$\dot{L} = \frac{{\dot{L}}_{m}}{M_{w}} = \frac{9,07\left\lbrack \frac{g}{s} \right\rbrack}{18\left\lbrack \frac{g}{\text{mol}} \right\rbrack} = 0,50\left\lbrack \frac{\text{mol}}{s} \right\rbrack = 5 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{s} \right\rbrack$$


$${\dot{V}}_{o} = 27\left\lbrack \frac{m^{3}}{h} \right\rbrack = \frac{27}{3600} = 7,5 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack$$


$${\dot{V}}_{m} = {\dot{V}}_{o} \bullet \rho_{p} = 7,5 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{m^{3}}{s} \right\rbrack \bullet 1,168\left\lbrack \frac{\text{kg}}{m^{3}} \right\rbrack = 8,76 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{s} \right\rbrack$$


$$\dot{V} = \frac{{\dot{V}}_{m}}{M_{p}} = \frac{8,76 \bullet 10^{- 3}\left\lbrack \frac{\text{kg}}{s} \right\rbrack}{29\left\lbrack \frac{\text{kg}}{\text{kmol}} \right\rbrack} = 3,02 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{s} \right\rbrack$$


$$\dot{L}\left( x_{p} - x_{k} \right) = \dot{V}(y_{k} - y_{p})$$


$$y_{k} = \frac{\dot{L}\left( x_{p} - x_{k} \right)}{\dot{V}} = \frac{5 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{s} \right\rbrack \bullet (6,141 \bullet 10^{- 3} - 3,24 \bullet 10^{- 4})}{3,02 \bullet 10^{- 4}\left\lbrack \frac{\text{kmol}}{s} \right\rbrack} = 9,63 \bullet 10^{- 3}$$


$$\overset{\overline{}}{y_{k}} = 1421 \bullet x_{p} = 1421 \bullet 6,141 \bullet 10^{- 3} = 8,73$$


$$E_{g} = \frac{y_{k} - y_{p}}{\overset{\overline{}}{y_{k}} - y_{p}} = \frac{1,926}{8,73} = 0,00107$$


$$E_{c} = \frac{x_{p} - x_{k}}{x_{p} - \overset{\overline{}}{x_{k}}} = \frac{6,141 \bullet 10^{- 3} - 3,24 \bullet 10^{- 4}}{6,141 \bullet 10^{- 3}} = 0,947$$

Tab. 2. Wyniki oblicze艅 dla trzech r贸偶nych nat臋偶e艅 przep艂ywu gazu (policzone w ten sam spos贸b)

Pr贸bka


$${\dot{\mathbf{L}}}_{\mathbf{o}}$$


$$\left\lbrack \frac{\mathbf{\text{kmol}}}{\mathbf{s}} \right\rbrack$$


$${\dot{\mathbf{V}}}_{\mathbf{o}}$$


$$\left\lbrack \frac{\mathbf{\text{kmol}}}{\mathbf{s}} \right\rbrack$$


xP


$$\left\lbrack \frac{\mathbf{\text{kmol}}\mathbf{\text{CO}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{\text{kmol\ r}}\mathbf{-}\mathbf{\text{ru}}} \right\rbrack$$


xK


$$\left\lbrack \frac{\mathbf{\text{kmol}}\mathbf{\text{CO}}_{\mathbf{2}}}{\mathbf{\text{kmol\ r}}\mathbf{-}\mathbf{\text{ru}}} \right\rbrack$$

Eg Ec
I 5路10-3
3,鈥02鈥呪⑩10鈭4

6,鈥141鈥呪⑩10鈭3

1,鈥30鈥呪⑩10鈭4

0,鈥00107

0,鈥947
II 1,51路10-3
3,鈥02鈥呪⑩10鈭4
5,20路10-3 5,11路10-4 0,00130 0,902
III 5路10-4
3,鈥36鈥呪⑩10鈭4

6,鈥141鈥呪⑩10鈭3

1,鈥30鈥呪⑩10鈭4

0,鈥00838

0,鈥947
  1. Wykresy

  1. Wykres zale偶no艣ci sprawno艣ci desorpcji na p贸艂ce sitowej dla fazy gazowej od molowego nat臋偶enia przep艂ywu gazu, przy sta艂ym nat臋偶eniu przep艂ywu wody

  2. Wykres zale偶no艣ci sprawno艣ci desorpcji na p贸艂ce sitowej dla fazy ciek艂ej od molowego nat臋偶enia przep艂ywu gazu, przy sta艂ym nat臋偶eniu przep艂ywu wody

Wnioski:

W swoich obliczeniach nie uwzgl臋dni艂am pomiar贸w nr 4, poniewa偶 pope艂nili艣my du偶y b艂膮d pomiarowy (tzw. b艂膮d gruby) i wp艂yn膮艂by on negatywnie na wyniki. Sprawno艣膰 p贸艂ki sitowej dla fazy gazowej maleje, a dla fazy ciek艂ej ro艣nie.


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
Sprawno艣膰 p贸艂ki sitowej w procesie?sorpcji gazu (2)
Sprawno艣膰 p贸艂ki sitowej w procesie desorpcji gazu, Technologia chemiczna PWR, SEMESTR V, In偶ynieria
SPRAWNO艢膯 P脫艁KI SITOWEJ
p贸艂ki sitowe
Sprawno艣膰 polskiego procesu karnego, Sprawno艣膰 polskiego procesu karnego
W4 Proces wytw贸rczy oprogramowania
WEWN臉TRZNE PROCESY RZE殴BI膭CE ZIEMIE
Proces tworzenia oprogramowania
Proces piel臋gnowania Dokumentacja procesu
19 Mikroin偶ynieria przestrzenna procesy technologiczne,
4 socjalizacja jako podstawowy proces spoeczny
modelowanie proces藝w transportowych
Proces wdrazania i monitoringu strategii rozwoju

wi臋cej podobnych podstron