тупінь насичення хемосорбентом а абсорбере, що забезпечує високі техніко-економічні показники процесу
· Глибока ступінь вилучення СО2 з газу, залишковий вміст не повинно перевищувати 0,03 - 0,15% об.
· Мінімальна витрата тепла в регенераторі
· Стабільність в роботі і легкість регулювання роботи апарату
Для очищення технологічного газу від СО2 у великотоннажних агрегатах виробництва аміаку використовують насадкові колони (для нагоди не активованого калієвого розчину). Масообмінні апарати з нерегулярною насадкою забезпечують високу надійність експлуатації в широкому діапазоні навантажень по газу і рідини, що важливо для агрегатів великої одиничної потужності. В якості насадки в абсорберах і регенераторах застосовують кільця Рашига, насадку Берля, металеві кільця пале, керамічні сідла Інталлокс.
Абсорбер являє собою двосекційний апарат, верхня секція має діаметр 3,9, нижня - 4,2 м. Апарати виготовляють з конструкційної низьколегованої сталі 09Г2С з термообробкою зварних швів. Робочий діапазон температур для стали від - 70оС до + 450оС.
Загальний вигляд абсорбера поташевою очищення з довідкової літератури [5] і показаний в додатку 3 Технологічні і деякі конструктивні дані, що характеризують абсорбер наведені в таблиці 5.1., проведено порівняльний аналіз представлених даних на основі розрахунків з літератури [6 ].
Таблиця 5.1
Технологічні та конструктивні характеристики абсорбера поташевою очищення
ПоказательЗначеніеДіаметр апарату, м4,242/2,740Висота апарату, м58,5Характерістіка насадки, мніжняя секція, 3 шару кілець пале, м0,05верхняя секція, 2 шару кілець пале, м0,04Скорость газу на вході в апарат , м/с0,24Давленіе в абсорбере, МПа2,7Температура розчину, оСвход, I поток80вход, II поток102виход80Концентрація СО2 в газі,% вход18 - 19% виход0,3 - 1,5Сопротівленіе апарату, МПа0,05
Крім основних апаратів - абсорберів і регенераторів, на стадії очищення застосовують теплообмінні апарати - газові та парові кип'ятильники, повітряні холодильники, конденсатор-холодильник. Для подачі в абсорбер регенерованого розчину використовують насоси з приводом від парових турбін або з електроприводом.
. РОЗРАХУНОК МАТЕРІАЛЬНОГО І енергетичний баланс. ВИЗНАЧЕННЯ ВИДАТКОВИХ НОРМ по сировині і ЕНЕРГІЇ. ШЛЯХИ ІСОЛЬЗОВАНІЯ вторинних енергоресурсів
7.1 МАТЕРІАЛЬНИЙ БАЛАНС
Використовуючи дані з літератури [4] [5] по входять і виходять з абсорбера потоків, розрахуємо матеріальний баланс в програмі Microsoft Office Excel 2007. Вихідні дані потоків представлені в таблиці 6.1.
Таблиця 6.1
Вихідні дані по вхідному і вихідному потоку абсорбційного апарату в методі поташевою очищення конвертованого газу від діоксиду вуглецю в виробництві аміаку
конвертувати ГАЗВход в абсорберВиход з абсорбераСтатья% об.Статья% об.РазніцаГаз207123Сухой газ17133635787N24129819,59N24129823,860Ar5210,25Ar5210,300H212767160,56H212767173,750CO10360,49CO10360,600CO23595817,06CO21710,1035787CH46390,30CH46390,3700Вода36901,75Вода17771,031913В систему пріходіт210813Виходіт з сістеми17311337700Начальное вміст СО2 в газе17,06% Залишковий вміст СО2 в газе0,099%
Ступінь очищення від СО299,421% На хемосорбцію витрачається СО235787нм3/чКонденсіруется води1913нм3/год
Таблиця 6.2
Зведена таблиця матеріального балансу для абсорбера поташевою очищення від діоксиду вуглецю в виробництві аміаку
Вхід в абсорберВиход з абсорбераСтатьяОб.Масс.СтатьяОб.Масс.Конвертированный газ210813113489,20Сухой газ17311343193,3014N24129825811,25N24129825811,2540Ar521930,36Ar521930,362H212767111399,20H212767111399,2028CO10361295,00CO10361295,0044CO23595870631,79CO2171335,8916CH4639456,43CH4639456,4318H2O36902965,18H2O17771427,95Вода, конденсатH2O конд19131537,23Раствор поташа734911,61Раствор поташаK2CO3220473,48H2O485680,71H2O514438,13На десорбціюKHCO3319526,786В систему пріходіт848400,80Виходіт з сістеми848400,80кг/чкг/год
Висновок: Згідно матеріального балансу для даного апарату за годину абсорбується 35787 нм3, а на десорбції йде 848400,8 кг абсорбенту. Використовуючи останній показник можна розрахувати матеріальний баланс для десорбції.
7.2 ТЕПЛОВОЇ БАЛАНС
Вход395KВиход353KCp=a + b · T + c · T2abc Cp=a + b · T + c · T - 2N227,880,0042729,567Дж/моль·КAr27,880,0042729,567H227,280,003260,00000528,568CO28,410,0041-4,6E- 0530,029CO244,140,00904-0,0008547,711CH414,320,07466-0,0001716,616H2O39,020,076640,00119669,293K2CO380,290,10904123,361
