Физические методы переработки и использования газа: Учебное пособие, страница 60


обходимое время контакта- При этом необходимо учи­тывать, что отношение высоты к диаметру должно на­ходиться в пределах от 1 до 5.

Б. Расчетстадиидесорбции

На установках осушки природного газа со стацио­нарным слоем адсорбента наиболее доступным и эко­номичным способом регенерации является продувка слоя подогретым потоком природного газа с последую­щим отводом его на осушку или в магистральный га­зопровод.

В общем случае десорбция в потоке греющего га­за состоит из следующих стадий: испарение молекул из пор адсорбентов, диффузия их внутри гранул, диф­фузия молекул от внешней поверхности гранул в поток и унос вещества с потоком.

Основой для расчета являются экспериментальные данные или обобщенные данные по опыту эксплуата­ции промышленных установок. По этим данным выби­рают температуру десорбции и принимают продолжи­тельность цикла регенерации. Необходимо учитывать, что слишком низкая температура не обеспечивает эф­фективную десорбцию, а при слишком высокой темпе­ратуре пористая структура адсорбентов склонна к разрушению, что приводит к уменьшению адсорбцион­ной способности и сокращению срока службы осуши­теля.

При регенерации адсорбентов температуру поддер­живают в пределах, °С:

активированная окись алюминия.......................... 200—250

силикагель................................................................. 180—220

синтетические цеолиты............................................. 200—350

Условия регенерации цеолитов следует принимать с учетом требований степени осушки газа, которая за­висит от остаточной влажности цеолита.

Для этого можно воспользоваться данными, приве­денными на рис. V. 8.

Задаваясь температурой регенерации (например, 260° С) и зная точку росы газа регенерации (например, 25° С), на графике находим точку, которая соответст5    Зак. 307                                                                                                                        129


j.     o стрBO

20

~20

-60

-WO

с

42

А

i ^<

*w

J

i

//

У/

1"

"0,0

'/

|

ч

___ *

0

wo

СЛ'

zoo    t°c

Рис. V.8. Зависимость точки росы осушенного газа от усло­вий регенерации цеолита и температуры слоя в стадии осушки за регенерации, которое лансу цикла регенерации:


вует остаточной влажности цеолита 2,8 вес.%. Такой адсорбент, как видно из графика, при температуре контакта 50° С способен осушать газ до точки росы минус 72 °С.

При проектировании ус­тановок адсорбционной осушки расчет процесса ре­генерации состоит из тепло­технического расчета нагре­ва адсорбента с учетом де­сорбции влаги и теплопо-терь. Цель расчета цикла регенерации — определение необходимого количества га-вычисляют по тепловому ба-



Q3


(V.l 7)


где Qp расход теплоты на нагрев (Дж) Qi — адсорбен­та, Q2 адсорбера, Q3 изоляции, Q4 воды, Q5 на десорб­цию; Qe — потери теплоты.

Составляющие уравнения  (VI. 17)  определяем   из следующих соотношений:

Ql = СадсСадс Сер — tm),                        (V. 18)

где (?адс — масса адсорбента, кг; садс — удельная теп­лоемкость адсорбента, Дж/(кг-°С); tcp — средняя тем­пература регенерации, ° С.