Технологический расчет абсорбера для очистки углеводородного газа от сероводорода регенерированным (стр. 4 из 7)

Таблица 13 - Расчет равновесного превращения

Реакция
Число киломолей	3	2
в исходной смеси
в равновесной смеси,
всего в равновесной смеси,		2
Разность чисел киломолей	-2	0

Тогда выражения для расчета констант химического равновесия реакций 1 – 2 будут выглядеть следующим образом:

Методом подбора определяем

и .

,

Для получения

в количестве кмоль/ч необходимо знать количество прореагировавших веществ.

Определяем количество исходного сероводорода:

По реакции 1 прореагировали вещества в количествах:

Получено по реакции 1:

или

После реакции 1 в насыщенном абсорбенте остаются непрореагировавшими:

Определяем количество исходного:

По реакции 2 прореагировали вещества в количествах:

Получено по реакции 2:

После реакции 1 в насыщенном абсорбенте остаются непрореагировавшими:

С учетом содержания остаточного сероводорода в поступающем в аппарат абсорбенте количество

, растворенное в насыщенном абсорбенте, равно:

Расчет состава насыщенного абсорбента, выводимого из аппарата, приведен в таблице 14.

Таблица 14 - Расчет состава насыщенного абсорбента

Компонент	Мольная масса	Количество		Содержание
		, кг/ч	, кмоль/ч	, масс. доли	мольн. доли
	105	26283	250,3	0,169732	0,034593	3,63
	18	123477	6859,8	0,797400	0,948062	17,07
	34	4067,8	119,6	0,026269	0,016529	0,56
	244	548,2	2,25	0,003540	0,000311	0,08
	139	467,6	3,36	0,003020	0,000464	0,06
	16	1,8	0,113	0,000012	0,000016	0,0003
	30	4,2	0,14	0,000027	0,000019	0,0006
Σ		154850	7235,6	1,000000	0,999994	21,42

Диаметр абсорбера.

Диаметр абсорбера в наиболее нагруженном нижнем его сечении рассчитываем по формуле:

, где

L – расход насыщенного абсорбента из аппарата, кг/с;

- плотность насыщенного абсорбента, ; – коэффициент для клапанных тарелок; С = 480 – коэффициент для абсорберов при расстоянии между тарелками, равном 0,6 м; G – расход газового сырья в аппарат, кг/с; - плотность газового сырья, .

Расход насыщенного абсорбента:

.

Плотность насыщенного водного раствора ДЭА при температуре

находим по содержанию в нем ДЭА:

Расход газового сырья в аппарат:

Рассчитываем плотность газового сырья при температуре

и давлении :

Тогда диаметр абсорбера:

Предварительно принимаем

. Правильность данного значения диаметра аппарата будет уточнена в ходе расчетов.

Расчет работоспособности клапанных тарелок.

Работоспособность наиболее нагруженной по газу и жидкости нижней тарелки абсорбера определяется необходимыми значениями следующих показателей:

- сопротивление тарелки потоку газа;

- скорость газа в отверстиях тарелки;

- отсутствие провала жидкости;

- высота слоя пены на тарелке;

- унос жидкости;

- градиент уровня жидкости на тарелке;

- отсутствие захлебывания.

Сопротивление тарелки потоку газа.

Рассчитываем сопротивление клапанной тарелки потоку газа. Для клапанной тарелки оно должно находиться в пределах 450 – 800 Па.

- коэффициент сопротивления сухой тарелки, при полностью открытых клапанах равный 3,63; - скорость газа в отверстии под клапаном, м/с; - высота сливной перегородки, м; - подпор жидкости над сливной перегородкой, м; – сопротивление, связанное с действием сил поверхностного натяжения, Па.

Скорость газа в отверстиях тарелки:

где

– площадь прохода паров, м2.

(

- доля живого сечения тарелки; – рабочая площадь тарелки,.

Параметры двухпоточной клапанной тарелки диаметром

представлены в таблице 15.

Таблица 15 - Техническая характеристика двухпоточной тарелки типа ТКП (по ОСТ 26-02-1401-76)

Диаметр абсорбера , м	3,4
Свободное сечение абсорбера , м2	9,08
Шифр тарелки	Б
Рабочая площадь тарелки , м2	7,11
Периметр слива В, м	4,08
Площадь слива , м2	0,89
Длина пути жидкости , м	1,00
Доля живого сечения тарелки при шаге между рядами отверстий	0,129
Межтарельчатое расстояние , м	0,60
Число рядов клапанов на поток	13
Общая масса тарелки, кг, не более	680

Высоту сливной перегородки

принимаем равной 0,04 м.