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SCRUBBER DESIGN (Coluna de enchimento)

Elaborado por: Column Tag No. : CL2 ScrubberVerificado por: Job No. :Data: Client :

Project :

Entrada de dados Stream :

= Anel PallTamanho da embalagem = 50 mmPacking MOC = PP

Gas pr. Drop / m bed = 30 mmWC / m packing height = 294.2Altura total de embalagens = 3.54 m (including all packed beds)Altura Coluna = 6.04

Propriedade do Gas

Vazão = 8964.59 kg/h OR 10000.00

= 2.4902 kg/s = 2.777778

Pressão de entrada do Gas = 1.00 atm

Temperatura de entrada Ga= 30.00 = 303.00Taxa fluxo ar / gás = 70

Componente a ser lavadoNome = Cl2Taxa de fluxo do compente = 1038.16 Kg/h% comp. ar/gas = 8.64 % (v/v)Peso molecular do compon = 70.906

Propriedades da Solução de lavagemSolução média = 20% NaOHTaxa de fluxo de liquido = 15600 kg/h = 13.00 m³/h

= 4.3333 kg/s

Densidade do liquido = 1200 Conversion :

Viscosidade do liquido = 0.1 80 0

= 203

= 102 Ref. Table 6.3, Characterstics of Random packingsFator de conversão, J = 0.92 factor for adequate liquid distribution & irrigation across the bed

Tipo de embalagem

(N/m2)/m

m3/h

m3/s

oC oK

(presumed) / (given by client) / (by process cal.)

kg/m3

Ns/m2 Cp = Ns/m2

Fator de empacotamento, Fp m-1

Caracteristicas do fator de empacotamento,Cf

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Para calcular diâmetro da coluna

Uma vez que grandes quantidades de fluxo estão no fundo de um amortecedor, o diâmetro serão escolhidospara acomodar as condições de fundo

Para calcular a densidade do gasAvg. Peso molecular = 70.9 Kg / Kmol

Se a taxa de fluxo de gás é de dado por kg/h Se a taxa de fluxo é dado em m3/h

Gas in = 0.03512219936 Kmol/s Gas in x pr. in atm x 1kmol = mass / mol wt T in kelvin 1.0 atm 22.4

= 273 pr. In atm 1 = 0.11173 Kmol/s

= 0.873192 = 7.921652 Kg/smass = mol wt x kmol

Selecione vol. de taxa de fluxo e taxa de fluxo de massa por cimaSelecionados taxa de fluxo = 2.4902 Kg/s

Selecionados taxa de fluxo = 0.873192Selecionados Vazão molar = 0.03512219935721 Kmol/s

Portanto densidade do ga= 2.8518 (mass flow rate / vol. Flow rate)

Para encontrar L', G' e área da Torre c/sAssumindo a absorsão completaComponente removido = 0.2150 Kg/s (molar flow rate x % comp. x mol. Wt.)Liquido deixando = 4.5484 Kg/s (Inlet liquid flow rate + comp. Removed)

0.5 = 0.08904

Utilização 0.08904 as ordinate, 294.2

= 0.039 (from graph)

Portanto, G' = 0.039 0.5

= 1.3515

Área de torre c/s = 1.8425 ( c/s area = mass flow rate / G' )

Diâmetro da Torre = 1.5317 m = 1531.7 mm= 2000 mm

Area correspondente à c/s = 3.1416

= (m3/s) x 273

(kmol/s) x T in kelvin x 1.0 atm x 22.4

m3/s

m3/s

Kg/m3

L' G

G' L

Refer fig.6.34 usando uma queda de pressão de gas de(N/m2)/m

G' 2 Cf µL0.1 J

G ( L -- G) gc

G ( L -- G) gc

Cf µL0.1 J

Kg / m2.s

m2

m2

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REQUISITO PARA ESTIMAR PERDA DE POTÊNCIA

eficiência do ventilador = 60 %

Para calcular a queda de pressão

Queda de pressão de irriga = 1040.52 (pressure drop per m packing x total ht. of packing)embalagem

Para embalagens local seco

O/L Gas flow rate, G' = 0.7242 (Gas inlet flow rate - Component removed) / c/s area

O/L Gas pressure = 100284.482118219 (subtracting pressure drop across packing)

= gas mol wt. x 273 x gas o/l pr. 22.41m3/Kmol T in kelvin 101330

= 2.7853

= 47.5 Ref. Table 6.3, Characterstics of Random packings

Delta P =

Z

= 8.94

Perda de pressao por ench = 1049.46 (irrigated packing + dry packing)

Perda de pressao por inter = 30 mmWC (packing supports and liquid distributors)

= 294.20

Velocidade do Gas = 0.884194 m/s

Inlet expansion & outlet = 1.5 x Velocity heads =contraction losses = 0.59 N m / Kg

= 1.67 (divide by density)

Perda total de pressão = 1345.33 (packing + internals + losses)

Perda total de pressão = 137.28 Kgf/m² = 0.01 atm

Fan power output =

= 1098.91 N .m / s= 1.10 kW

Power for fan motor = 1.83 kW (fan power output / motor efficiency)= 2.46 hp

assumed / given

N/m2

Kg / m2.s

N/m2

Densidade do Gas, G

Kg/m3

CD

CD G' 2

G

N/m2

N/m2

N/m2

1.5 x (V2 / 2g)

N/m2

N/m2

pressure drop,N/m2 x (gas in - component removed) Kg/s

O/L gas density, Kg/m3

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COLUMN DIAMETER / HYDRAULIC CHECK

== 0.0848

Design for an initial pressure drop of 35 mm H2O /m packing

= 7.00

= 0.85

Trial % flooding == 286.9720

=

= 4.8485

Trial column c/s area =

= 0.5136

Trial column dia., D = 0.8087 m D =

Round off 'D' to nearest standard sizeTherefore, D = 1.8 m

= 2.5447

% flooding = 57.9201

ConclusionGenerally packed towers are designed for 50% -- 85% flooding.If flooding is to be reduced,(i) Select larger packing size and repeat the above steps.OR(ii) Increase the column diameter and repeat the above steps.

Liq.-Vap. Flow factor, FLV (L / V) x ( V / L)

From K4 v/s FLV,

K4

K4 at flooding

( (K4 / K4 at flooding) ) x 100

Gas mass flow rate, Vm K4 . V ( L -- V)

13.1 Fp (µL / L)0.1

kg/m2.s

V / Vm

(Trial As)

m2

(4/pi) x Trial As

Column C/S area, As m2 As = (pi/4) x D2

% flooding = Trial % flooding x (Trial As / As)

(1/2)

Table 6.2Constant for HETP Correlation

Ref.:: Random Packings and Packed Towers ---- Strigle

Ref. : : Chemical Engineering, Volume-6 , COULSON & RICHARDSON'S

Ref. : : Mass Transfer Operation : : Treybal

ppm= Massa em / metro cubi * 24.45 / peso molecular183.662

mg/M³ = PPM * PESO MO / 24.45533.3333

m³/h L/molcomposição ar m³ 10000 24.4 L Mol g mg/m³ g/4100m³oxigenio nitrogenio 0.21 28 2100000 86065.57 2409836 240.98 2409800nitrogenio% 0.78 16 7800000 319672.1 5114754 511.47 5114700Total 0.99Cloro 24kg 71 494873.2 20281.69 1440000 533.33 5333300

Vazao masTotal kg 8964.59 12857.8 kg/10000m³

1 2835286.89 x V/V: 4.99872

0.000645114

Taxa Ar/Ga 20.20719Torre Fabricadavazio 0.15 mcamada elimiunador 0.15 mbico ate eliminador 0.3 mbico ate encimento 0.3 mentrada ar+ recheio 1.7 mtotal 2.45 m

peso molecular

kg/10000m³