第十四章管道系统的设计.pptVIP

第62页，共111页，星期日，2025年，2月5日第63页，共111页，星期日，2025年，2月5日第64页，共111页，星期日，2025年，2月5日第65页，共111页，星期日，2025年，2月5日三、VOCs的冷condensationofVOCs在压力为P，温度为t时，VOCs在图10－10所示的系统中进行部分冷凝，已知进料中i组分的摩尔分率为Zi，计算液化率f以及冷凝后冷凝液的组成xi和未凝气体的组成yi。第66页，共111页，星期日，2025年，2月5日第67页，共111页，星期日，2025年，2月5日第68页，共111页，星期日，2025年，2月5日四、冷凝类型和设备condensationtypesandequipment两种最通用的冷凝方法是表面冷凝和接触冷凝.表面冷凝的常用设备是壳管式热交换器。典型情况下，冷却剂通过管子流动，而蒸气在管子外壳冷凝,被冷凝的蒸气在冷却管上形成液层后被排到收集槽进行储存或处理。在表面冷凝器中，冷凝剂既不与蒸气接触也不与冷凝物接触。与表面冷凝相反，在接触冷凝中，则是通过直接向气体中喷射冷却液的方法使VOCs气体进行冷凝。第69页，共111页，星期日，2025年，2月5日1、接触冷凝接触冷凝是指在接触冷凝器中，被冷凝气体与冷却介质（通常采用冷水）直接接触而使气体中的VOCs组分得以冷凝，冷凝液与冷却介质以废液的形式排出冷却器。接触冷凝有利于强化传热，但冷凝液需进一步处理。常用的接触冷凝设备有喷射器、喷淋塔、填料塔和筛板塔。第70页，共111页，星期日，2025年，2月5日2、表面冷凝表面冷凝也称间接冷却，冷却壁把冷凝气与冷凝液分开，因而冷凝液组分较为单一，可以直接回收利用。常用的间接冷凝设备有列管冷凝器、翅管空冷冷凝器、淋洒式冷凝器以及螺旋板冷凝器等。第71页，共111页，星期日，2025年，2月5日3、冷凝系统的设计计算冷凝系统的设计计算的复杂程度，依赖于排放流中组分的数量和各组分的性质。这里只介绍单组分VOCs气体的冷凝。多组分VOCs气体的冷凝可参考有关文献。(1)冷凝系统设计变量：在脱除效率和出口浓度给定的情况下，冷凝系统设计中所需的关键设计变量是冷凝温度。冷凝器的脱除效率依赖于排放流中各组分的性质和浓度。例如，高沸点（即低挥发性）的VOCs比低沸点的VOCs更易冷凝。第72页，共111页，星期日，2025年，2月5日达到给定的脱除效率（或出口浓度）所需要的温度取决于气液平衡条件下VOCs的蒸气压。对于给定的VOCs，只要给定了脱除效率，冷凝所需要的温度就可以根据它的蒸气压一温度来确定。对于一些典型VOCs，其蒸气压力一温度关系可用柯克斯气压图表示（见图10－12）。冷却剂则可根据所需要的冷凝温度选择。第73页，共111页，星期日，2025年，2月5日第74页，共111页，星期日，2025年，2月5日(2）冷凝系统设计变量的确定：本节介绍管壳式冷凝器的设计计算。该交换器在壳体内是热流体(VOCs气体)，而在管内是冷流体(冷却剂)。假设VOCs气体由两种组分组成:一种是可冷凝成分(VOCs)，另一种是不可冷凝成分(空气)。冷凝温度估算：以下计算中，假设进人冷凝器的VOCs气流是由所关心的VOCs达到饱和的空气组成．第75页，共111页，星期日，2025年，2月5日第76页，共111页，星期日，2025年，2月5日第77页，共111页，星期日，2025年，2月5日第78页，共111页，星期日，2025年，2月5日2、汽油的转移和呼吸损耗VOCs的挥发主要取决于有机物质的蒸气压和分子量。对于纯组分（如对苯）而言，分子量是常数，蒸气压是温度的简单函数。而对VOCs混合物（如汽油）而言，液态有机物汽化时蒸气的蒸气压和分子量都变化，挥发量是温度、分子量和蒸气压的函数。汽油的蒸气压、分子量随挥发量的变化见图10－5。要计算混合物的转移和呼吸损耗，先观察一小部分汽油汽化到容器的液面上空间，这样汽油的蒸气压和分子量近似于无汽化时相应的值，由图10－5，20℃时汽油的蒸气压约为0.4atm，分子量约为60g/mol。第30页，共111页，星期日，2025年，2月5日第31页，共111页，星期日，2025年，2月5日第32页，共111页，星期日，2025年，2月5日第三节燃烧法控制VOCs污染VOCspollutioncontrolduringcombusti