при температурі контакту 300С і необхідній точці роси осушеного газу - 100С, а для НДЕГ - 97,5% і для ДЕГ - 95%.
За рівняння матеріального балансу розраховується необхідну кількість ДЕГА
L (X2-X1)=G (Y1-Y2) (3.7)
де вода в регенерованому абсорбенту
Х1=(0,05/18) (0,95/106,12)=31,03 * 10-2
вода в насиченому абсорбенту
Х2=(0,15/18) (0,85/106,12)=1,97
води в газі на вході
Y1=(0,838/18)/(1000/22,4)=5,2 * 10-4
води в газі на виході
Y2=(0,083/18)/(1000/22,4)=1,03 * 10-4
тепер розрахуємо необхідну кількість ДЕГА
L=6 * 106 (0,00052-0,0001033)/22,4 (1,97-0,31)=67,77;
Lg=LxMДЕГ=67,77х106,12=36632,62=7,2 т/добу ДЕГА
l=Lg/Wізв=7.2/2=3.6 кг ДЕГ/кг Н2О
Витрата визначаємо константи рівноваги компонентів для термобарических умов абсорбції:
Кс1=7,305; Кс2=1,253; КN2=18,985; КCO2=1.463; КДЕГ=6,284 * 10-10; КН2О=1,092 * 10-3.
. За коефіцієнтом витягання ключового компонента і числу теоретичних тарілок за формулою абсорбції визначаємо абсорбційний фактор ключового компонента: Акл=1,0019: Ккл=18,985.
. Розраховуємо фактори абсорбції інших компонентів суміші, за формулою:
Аi=АклКкл/Кi (3.8)
АС1=10,707; АС2=0,9975; А N2=1,0019; АН2О=50,33; АДЕГ=8,74 * 107.
. Визначаємо коефіцієнти вилучення компонентів суміші за формулою абсорбції на підставі їх абсорбційних факторів і числа теоретичних тарілок.
(3.9)
8,53 * 10-3; 1,478; 0,8359; 0,0376; 1; 1
. За отриманими коефіцієнтам вилучення розраховуємо кількість кожного компонента перейшло у абсорбент в молярному і ваговому відношенні.
Bi=Ni (3.10)
Таблиця 3.1
Кількість компонентів перейшло у абсорбент
У кмоль/Часве кг/часС1=102,45С1=1619,56С2=57,17С2=2175,01N2=21.29N2=1249.88CО2=6,22CО2=248,69Н2О=10,47Н2О=1992,0 6. По різниці компонентів у вихідному продукті і перейшли в абсорбент визначаємо кількість компонентів залишилися в газовій фазі, загальна кількість газової фази і її склад:
(3.11)
(3.12)
розраховуючи значення отримаємо
Y1=10956.71
У1=94,0; У2=4,07; УN2=0.44; УСО2=1,46; УН2О=0,01.
. Розраховуємо потрібну кількість регенерованого абсорбенту.
Lp=AклКкл Y1 (3.13)
отримуємо Lp=602,0 кмоль.
. Знаходимо кількість і склад насиченого абсорбенту за кількістю складу свіжого абсорбенту та кількістю перейшли в абсорбент компонентів.
(3.14)
де кількість насиченого абсорбенту (ДЕГА).
Ставлення LP/LH=0.753 тобто зміст регенерованого ДЕГА у складі насиченого становить приблизно 75,3%, що на 12% вище значення отриманого за формулою Гаммершмідта. При прийнятті співвідношення ДЕГ + волога за формулою Гаммершмідта потрібне кількість регенерованого ДЕГА становить 365 кмоль.
Для складання матеріального балансу необхідно перерахувати обсяги газів на маси. Якщо для такого розрахунку використовувати фактичні значення густин газів при нормальних умовах, то матеріальні баланси, виражені в кілограмах, звести можна. Це пояснюється тим, що весь вищенаведений розрахунок заснований на застосуванні законів ідеальних газів. Щоб дотримати рівність мас, необхідно користуватися не фактичної, а розрахункової щільністю газів, що обчислюється по рівнянню
(3.15)
де - розрахункова щільність, кг/нм3; М- маса 1 кмоль газу, кг/кмоль; 22.4-обсяг 1 кмоль ідеального газу при нормальних умовах, нм3/кмоль.
Отримуємо наступні обчислені щільності газів (в кг/нм3):
Користуючись отриманими плотностями, перерахуємо обсяги на маси і складаємо таблицю матеріального балансу.
Таблиця 3.2
Зведений матеріальний баланс осушки
ПриходРасходстатьякг/часНм3/часстатьякг/часНм3/часпродукт: Метан Етан Двоокис вуглецю Азот 168200 16961,4 7276,6 2691,7 233550 11475 3775 1125Пріродний газ: метан Етан Двоокис вуглецю Азот 165461,23 14786,39 7027,91 1441,82 235000 10175 +3635 1100Ітого природного газу 195129,7249925Ітого природного газа188717, 12248410Вода 238,875Вода 79,625ДЕГ859,68575,98ДЕГ7431,462140Всего 196228,18250575,98Всего +196228,18250575
Тепловий розрахунок
Прихід тепла.
З природному газом
(3.16)
Тут - теплоємність компонента при 6000С, кдж/кг град
Теплоємність табл 1
З паром
Тут - ентальпія пари води при 6000С і 0,8 * 105 н/м2 (в кдж/кг).
Загальний тиск паро-газової суміші близько 1,6 * 105 н/м2, вміст парів води в ній 50% за об'ємом. Технічний кисень і повітря надходять окремо. Дані про ентальпії, табл ХХ і ХХ1 (12).
