Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 26

При технологическом расчете абсорбера установки осушки газа необходимо определять число тарелок, ко­личество раствора, его исходную и конечную концен­трации, диаметр аппарата, конструкцию тарелок. Сте­пень осушки газа, температуру и давление процесса устанавливают исходя из условий работы газопровода.

Для расчета принимают, что температура абсорбции остается постоянной по высоте колонны и равной темпе­ратуре газа на входе, так как массовая теплоемкость газа, поступающего в абсорбер, значительно превышает теплосодержание подаваемого гликоля. Задавшись тре­буемой точкой росы осушаемого газа и температурой контакта (температура газа), по рис. III.2 определяем исходную концентрацию гликоля, подаваемого на осуш­ку. Влажность газа на входе и выходе абсорбера опре­деляем по заданным давлению и температуре с исполь­зованием рис. III.1.

Количество регенерированного гликоля Q, необхо­димого для осушки газа до заданной точки росы, опре­деляем по формуле

v —             ,

58

где W — количество извлекаемой влаги; х\, Хг—массо­вые концентрации гликоля соответственно в регенериро­ванном и насыщенном растворах.

Число тарелок в абсорбере определяют графически ло следующей методике. В координатах х—у строят кривую равновесия и оперативную линию. Уравнение оперативной линии определяют по материальному ба­лансу абсорбера:

 ₁~ х₂),

где V, L — число молей соответственно сухого газа и гликоля, проходящие через сечение колонны в единицу времени; у_и у₂ — число молей воды на 1 моль соответ­ственно входящего и выходящего газа; Х\, Хг— число молей воды на 1 моль соответственно входящего и вы­ходящего гликоля. Так как оперативная линия прямая, то для ее построения достаточно иметь две точки, одна из которых соответствует концентрации влаги во входя­щем газе у\ и выходящем гликоле х_и а другая — кон­центрации влаги в выходящем газе у% и входящем гли­коле Хг.

Кривую равновесия строят следующим образом. За­даются различной концентрацией гликоля и при рабо­чей температуре контакта по рис. III.2 определяют рав­новесную точку росы для принятых концентраций гли­коля. Затем по графику влагосодержания (см. рис. III. 1) определяют содержание паров воды в газе для найденных равновесных точек росы. Влажность газа и гликоля пересчитывают в молярные концентрации, и строят в координатах х—у кривую равновесия между точками х\у\, Хгуг и ломаную линию, число ступеней которой соответствует числу теоретических тарелок W_T. Число рабочих тарелок будет

кг         д/- /_л ^iVpa6      ^iVT^/ Ч»

где т) — к.п.д. тарелок.

В зависимости от диаметра абсорбера рекомендуют принимать следующие расстояния между тарелками:

D, м                                                                       Я, мм

0,8                         200—350

0,8—1,6                       350—400

1,6—2,0                      400—500

2,0—2,4                       500—600

2,4                                                                600

59

Таблица III.3

Максимально допустимую скорость газа в абсорбере рассчитывают по зависимости