Тепловой баланс абсорбера

 

Таблица 6 - Тепловой баланс абсорбера

Компонент	Количество, кг/ч	Массовые доли	Теплокоемкость кДж/кг	yiCp
Метан	264683,1	0,5151	2,23	1,15
Этан	66280,5	0,1289	1,76	0,22
Пропан	71435,6	0,1448	1,68	0,24
И-Бутан	108479,1	0,2112	1,69	0,36
Сероводород	9	0,0000184	0,98	0,000018
Углекислый газ	13	0,0000307	2,75	0,000084
Вода		0,0001089	9,78	0,0106
Всего	500000	1,0	-	1,98

 

Поправка теплоемкости на давление в аппарате рассчитывается по формуле

 

∆Ср=R/M(∆С0р+w∙∆С`р)

 

где R - универсальная газовая постоянная∙- фактор акцентичности

∆С`р, ∆С0р - функция, учитывающая влияния давления

 

Таблица 7

Компонент	Мi	Количество		yi мольные доли	wi	yi- wi
		кг/ч	кмоль/ч
Метан	16	264683,1	16542,6	0,7414	0,0104	0,0077
Этан	30	66280,5	2209,35	0,099	0,0986	0,0098
Пропан	44	71435,6	1623,54	0,0758	0,1524	0,0115
И-Бутан	58	108479,1	1870,3	0,0838	0,201	0,0168
Сероводород	34	9	0,27	0,0000126	0,1	0
Углекислый газ	44	13	0,3	0,0000113	0,23	0
Вода	18	56	3,12		0,35	0
Всего	-	500000	22249,48	1,0	-	0,0458

 

Расчет фактора ацентричности

=8,315/2,3(-0,25+0,00458(-0,29))=-0,1кДж/кг0С

 

Ср=1,98-(-0,1)=2,08кДж/кг0С

 

Таблица 8 - Тепловой баланс абсорбера

Наименование потоков	Т0, С	Количество кг/ч	Теплоемкость кДж/г	Количество тепла кВт
Поступило: Газовое сырье Раствор ТЭГ Тепло конденсации воды Тепло растворения воды Тепло растворения углеводородов Итого Получено: Осушенный газ Насыщенный раствор ТЭГ Итого	43 43 - - - 43 tн	513985 7818,2 80,6 80,6 - 544058,7 -	2,08 2,38 2424 135,2 - 2,08 -	8092 141 34,4 1,9 14,9 8284,2 8087,8 196,4 8284,2

 

Температура насыщенного абсорбента определяется по формуле:

 

 

Средняя температура в абсорбере

 

Т`=(43+39)/2=314K

 

Число теоретических тарелок

Число теоретических определяем графически координаты точек оперативности линии на входе раствора и выходе осушенного газа

 

 

На выходе раствора и входе газа

 

Мгл.н=Σ106,1∙0,84+18∙0,05+16∙0,664+30∙0,023+44∙0,012+58∙0,008=92,7

 

Таблица 9 - Расчет координат линии равновесия

Массовые доли, xi	Мср	Рi, Па	Xi мольные концентрации	yi
0,01	101	70	0,056	0,000047
0,02	96,6	90	0,107	0,00013
0,03	92,5	400	0,154	0,00027
0,05	85,3	640	0,236	0,00044
0,1	71,2	1050	0,395	0,0007

 

yi

 xi

Рисунок 1 - График определения числа теоретических тарелок

 

По графику число теоретических тарелок равно Nm=2 принимаем к.п.д. тарелки nm=0,15 тогда число действительных тарелок

д= Nm/ nmд=2/0,15=13

 

Размеры абсорбера

Диаметр абсорбера определяем по формуле:

 

,

 

где, Gгл.н - расход насыщенного абсорбента;

К0 = 0,25 - коэффициент;

С = 480 - коэффициент для абсорбера в зависимости от расстояния между тарелками;- расход газа;

r - плотность жидкости или пара.

 

Gгл.н=7891,1/3600=2,2кг/с

 

Принимаем ближайший диаметр по ГОСТу равный 5000мм

Рабочая высота аппарата Нр=h1+h2+h3

где h1 - высота нижней камеры аппарата- высота занятая тарелками- высота верхней камеры аппарата принимаем высоту нижней камеры h1=5м

= (Nд -1) hm

=0,6 расстояние между тарелками

= (13 -1) 0,6=7,2м

 

Высоту верхней камеры принимаем h3=5м

Тогда общая высота 17,2м

 

Нр=5+7,2+5=17,2м

 

Плотность газа:

 

 

Плотность жидкости: rж = 1020 кг /м3.