Число молей воды в газе на входе в абсорбер (Y{) и на выходе из него (К2) рассчитывают по уравнениям
|
18/7, ~ 18-1000.293 fr2 _ 24,05b2T |
V —
1 ~
Y __
2 18Я,- ~~ 18 • 1000 • 293 '
где F7i—количество осушаемого газа, кмоль/1000 м3.
П 293 • 1QQ0
У/г~ 24.05Г '
Определение числа теоретических ступеней контакта в абсорбере. Для достижения равновесия между газом и абсорбентом необходим соответствующий контакт между ними. Этот контакт осуществляется с использованием как тарелок, так и насадок.
Число ступеней контакта может определяться графическим методом Мак-Кеба и аналитическим методом Кремсера.
Графический метод. Расчетная схема этого метода представлена на рис. 28. Точки А и Б соответствуют входу газа и абсор-
112
Рис. 28. Расчетная схема абсорбера установок осушки: У-сырьевой газ; // — осушенный газ; ///— РДЭГ; IV — НДЭГ
-•;-------- 1
I
п
, У г)
Ш
бейта в абсорбер. Линия, соединяющая эти две точки, характеризует изменение концентрации воды в газовой и жидкой фазах и описывается уравнением
Пс (уt - Y2) = Lx (xl - X
I Линия АВ называется рабочей (оперативной)
линией и показывает равенство между количеством воды, выделенной из газа, и количеством воды, поглощенной раствором осушителя.
По существу формула (IV.21) является уравнением материального баланса абсорбера относительно влаги.
Точки А и Б имеют следующие координаты: А(Хп , Yx);
Б(Х'В, Y2).
После определения координат точек Л и Б в системе коор динат X—Y проводят рабочую линию АБ. Здесь X — концентрация воды в жидкой фазе, моль/моль; Y — то же в газовой фазе, моль/моль.
Второй этап определения числа теоретических ступеней контакта—построение кривой равновесия, которая характеризует взаимосвязь между молярным содержанием воды в растворе осушителя и равновесным молярным содержанием водяных паров в газовой фазе. Кривую равновесия строят таким образом:
а) определяют молярное содержание воды в растворах
(по
уравнению (IV.
12);
б) находят парциальное давление водяных паров над
рас
творами соответствующих концентраций
при заданной темпера
туре контакта;
в) находят равновесное содержание водяных паров в
газе
делением парциальных давлений
водяных паров на общее дав
ление процесса.
По полученным данным строят кривую равновесия. При этом на оси X откладывается молярное содержание воды в осушителе, а по оси Y—равновесное молярное содержание водяных паров в газе. Затем построением ломаной линии между рабочей линией и кривой равновесия определяют число теоретических ступеней контакта.
Зная к. п. д. принятой тарелки, вычисляют число практических тарелок пп по формуле
"п = -~, (IV.22)
где пт — число теоретических ступеней контакта; г) — к. п. д. тарелки, доли единицы.
8 Заказ № 335
ЦЗ
При использовании насадочных абсорберов для осушки газа высоту слоя насадки Н вычисляют по формуле
Н = АэквЛт', (IV.23)
где /г.-жв — высота насадки, эквивалентная высоте одной теоретической тарелки.
Для иллюстрации определения числа теоретических ступеней контакта приведем пример расчета.
Пример IV.1. На осушку подается газ при давлении 8 МПа и температуре 26 °С. Для извлечения влаги в качестве абсорбента используют раствор, содержащий 98% ДЭГа. Точка росы осушенного газа равна —10 °С. Требуется определить число теоретических ступеней в абсорбере.
Решение. Содержание ДЭГа в насыщенном растворе принимается 95,2 %. По уравнениям (1V.2) и (IV.3) определяют количество извлеченной влаги и удельный расход ДЭГа.
6, = 0,465 кг/1000 м3; Ь2 = 0,050 кг/1000 м3.
W = 0,465 —
0,050 = 0,415 кг/1000 м3.
п (0,465-0,050)0,952 3
G =-------------- 0,98-0,962 = 14Л КГ/100°
М •
Расход ДЭГа принимают 15 кг/1000 м3. Уточняют содержание ДЭГа в насыщенном растворе по уравнению (1V.4):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.