Ras Gazni tozalash absorberining moddiy oqimlari

|
Ras Gazni tozalash absorberining moddiy oqimlari
|
Sana | 15.02.2024 | Hajmi | 33,8 Kb. | | #156872 |
3.HISOBLASH QISMI
3.1.MDEA changni yutish vositasi bilan gazni tozalash absorberining moddiy balansi
Rasm4. Gazni tozalash absorberining moddiy oqimlari
Hisoblash uchun dastlabki ma'lumotlar quyidagicha qabul qilinadi "Tolyattiazot"ochiq aksiyadorlik jamiyati 7-agregati reglamenti bilan konvertatsiya qilingan gaz hajmi (miqdori) - 276560 m'/soat
Gaz tarkibi, % vol.: - 61,85; N2 - 20,17; CO2 - 17,06; CH4 - 0,28; CO - 0,32; Ar - 0,32
Tozalangan gazdagi karbonat angidrid miqdori 0,005 % (vol.)
MDEA eritmasining konsentratsiyasi 40 % ni tashkil qiladi.
Gaz harorati: absorberga kirishda-50°C
Absorberdan chiqishda-70 °C
MDEA eritmasining harorati: absorberga kirishda-50 °C
Absorberdan chiqishda-68 °C
Kiruvchi konvertatsiya qilingan miqdor va tarkibni aniqlang gaz:
bu erda V-gaz aralashmasining oqim hajmi, m / soat;
Vi-gaz aralashmasining tarkibiy qismini iste'mol qilish hajmi, m / soat;
Mi-gaz aralashmasi komponentining massasi bo'yicha oqim tezligi, m / soat;
ni-gaz aralashmasi tarkibiy qismining konsentratsiyasi, % vol.;
Mi-gaz aralashmasining massa (mol) komponenti, kg / kmol.
= 170087.5 m3 / soat
= 15186.38 kg/soat
= 55467.5 m3 / soat
= 69334.4 kg/soat
= 46915 m3 / soat
= 92154.5 kg/soat
=770 m3 / soat
= 550 kg/soat
=880 m3 / soat
= 1100 kg/soat
=880 m3 / soat
=1571.42 kg/soat
Olingan natijalarni quyidagi jadvalda umumlashtiramiz:
Jadval 3.1.
Texnologik gaz tarkibi
Kirim
|
Chiqim
|
Kirim
|
Chiqim
|
Kirayotgan gazlar nomlanishi
|
m3/s
|
%
|
Kg/s
|
Chiqvotgan gazlar nomlanishi
|
m3/s
|
%
|
Kg/s
|
H2
|
170087.5
|
61.85
|
15186.38
|
H2
|
170087.5
|
74.76
|
15186.38
|
N2
|
55467.5
|
20.17
|
69334.4
|
N2
|
55467.5
|
24.32
|
69334.4
|
CO2
|
46915
|
0.32
|
92154.5
|
CO2
|
234.6
|
0.005
|
92154.5
|
CO
|
880
|
17.06
|
550
|
CO
|
880
|
17.06
|
550
|
CH4
|
770
|
0.28
|
1100
|
CH4
|
770
|
0.28
|
1100
|
Ar
|
880
|
0.32
|
1571.42
|
Ar
|
880
|
0.32
|
1571.42
|
Jami:
|
27500
|
100
|
179896.7
|
Jami:
|
228319.58
|
100
|
179896.7
|
Tarkib bilan karbonat angidrid balansini tuzamiz
tozalangan gazdagi karbonat angidrid-0,005 %:
228319.58-99.995
x-0.005
x= =11.4
46915-11.4=46903.6
m
Chiqib ketayotgan konvertatsiya qilingan gazdagi karbonat angidrid miqdori
92154.5-92132= 22,5 kg/soat
46903.6 m3/soat assimilyatsiya qilish uchun MDEA eritmasining iste'molini aniqlaymiz
karbonat angidrid.
Eritmaning mol nisbati bilan ifodalangan yutilish qobiliyati
bir mol amin uchun karbonat angidrid (karbonatlanish darajasi).
MDEA karbonatlanish darajasini belgilaymiz:
chiqishda 0,5 kmol CO2 / kmol MDEA
kirish joyida 0,1 kmol CO2/kmol MDEA,
natijada karbonatlanishning o'rtacha darajasi bo'ladi:
0,5-0,1 = 0,4 kmol CO2 kg/kmol MDEA
Yutilish uchun MDEA miqdorini aniqlang
46903.6 m / s karbonat angidrid:
0,4 kmol CO2-------1 kmol MDEA
92132/44 kmol CO2 - ------- - x kmol MDEA
MDEA mol massasi 119 kg/mol, keyin 100% MDEA massasi
eritma quyidagicha bo'ladi:
mmdea(100 %) = 119 × 5264,47 = 626471,93 kg / soat
MDEA eritmasining 40% miqdori:
mMDEA (40 %) = =1566179,83 kg/soat
To'yingan MDEA eritmasi miqdori: kg
92154.71+ 1566179,83 = 1658834,54 kg/s
Amalga oshirilgan hisob-kitoblarni quyidagi jadvalida umumlashtiramiz:
Absorberning moddiy balansining qisqacha jadvali
Kirim
|
Chiqim
|
Kirayotgan gazlar nomlanishi
|
%
|
Kg/s
|
Chiqvotgan gazlar nomlanishi
|
%
|
Kg/s
|
Aralashma gazlari
|
|
|
Aralashma gazlari
|
|
|
H2
|
61.85
|
15186.38
|
H2
|
74.76
|
15186.38
|
N2
|
20.17
|
69334.4
|
N2
|
24.32
|
69334.4
|
CO2
|
0.32
|
92154.5
|
CO2
|
0.005
|
92154.5
|
CO
|
17.06
|
550
|
CO
|
17.06
|
550
|
CH4
|
0.28
|
1100
|
CH4
|
0.28
|
1100
|
Ar
|
0.32
|
1571.42
|
Ar
|
0.32
|
1571.42
|
Jami:
|
100
|
179896.7
|
Jami:
|
100
|
179896.7
|
MDEA
|
|
1566179,83
|
MDEA
|
|
1658834,54
|
Jami:
|
100
|
1746076.53
|
Jami:
|
100
|
1838731.24
|
Absorberning MDEA absorber bilan issiqlik balansi
Manba ma'lumotlari:
Harorat:
- kiruvchi gaz - 50 °C;
- Eritmaning MDEA-50 °C.
Harorat: - chiqish joyidagi gaz - 70 °C;
- MDEA eritmasi-68 °C
Konvertatsiya qilingan gaz va MDEA eritmasi miqdori, v
2-jadvalga muvofiq 179896.7 kg/soat va 1566179,83 kg/soatni tashkil qiladi.
Yutish uchun absorberga etkazib beriladigan issiqlik miqdori
MDEA karbonat angidrid eritmasi issiqlik tenglamasi bilan aniqlanadi
absorber balansi:
+ Qpot. bu erda tenglamaning chap tomoni issiqlik kelishiga to'g'ri keladi:
QKG.-konvertatsiya qilingan gaz bilan olib kelingan issiqlik, kVt;
Q- MDEA-MDEA eritmasi bilan olib kelingan issiqlik, kVt;
Qp-dioksidni eritmada eritish uchun sarflangan issiqlik MDEA, kVt.
Tenglamaning o'ng tomoni issiqlik sarfiga to'g'ri keladi:
QKG.-tozalangan konvertatsiya qilingan gaz bilan olib boriladigan issiqlik, kVt;
Q - MDEA eritmasi bilan olib boriladigan issiqlik, kVt;
Qpot. - issiqlik yo'qotishlari, kVt.
Konvertatsiya qilingan gaz bilan kiritilgan issiqlik quyidagi formula bo'yicha aniqlanadi:
Qk.g =mk.g *ck.g* tn(K. g)
Bu yerda t (k.g)-konvertatsiya qilingan gazning massasi, kg / s;
SK.g-konvertatsiya qilingan gazning o'ziga xos issiqligi, kj/(kg K);
tn (K. D)- absorberga kirishda konvertatsiya qilingan gazning harorati,°C.
Gaz aralashmalari uchun o'ziga xos issiqlik quvvati quyidagicha hisoblanadi
formula
Konvertatsiya qilingan gaz tarkibiy qismlarining o'ziga xos issiqligini topamiz
50 °C haroratda:
= 14.33
= 0.865
= 1.043
= 1.041
= 2.31
= 0.725
QG. = ( 179896.7 / 3600 )× 2,086 × 50 = 5211,42 kVt
MDEA eritmasi bilan olib kelingan issiqlik quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
Q(MDA) = mMDEA ×cMDEA ×tn(MDEA)
bu erda tMDEA-1566179,83 kg/soat-MDEA eritmasi miqdori,
absorbsiyaga kirish;
sMDEA -3,717 kj / (kg-K) - o'ziga xos issiqlik sig'imi
MDEA eritmasi
dastlabki haroratda tn (MDEA) = 50°C.
Q(MDEA)=(1566179,33/3600)× 3,717 × 50 = 80854,03 kVt
Karbonat angidridni MDEA eritmasi bilan singdirish paytida ajralib chiqadi
issiqlik formula bo'yicha hisoblanadi:
Qp = mCO2 ×q .
Bu yerda
mCO2 = 92154.7 - so'rilgan karbonat angidrid miqdori kg/s
q = 1516,78
CO2 - karbonat angidridning erishi issiqligi.
Qp = 25.74× 1516.78 = 39038 kVt
Umumiy issiqlik kelishi:
Qchiqish = 5211,42 + 80771.9 + 39038 = 125103,45 kVt
Issiqlik sarfini hisoblang.
Tozalangan konvertatsiya qilingan gaz tomonidan olib boriladigan issiqlik:
Qk.g = m'k.* g s'k.g * tk (k. g)
bu erda T'K. g - 88262 kg / soat-konvertatsiya qilingan gazning massasi
absorberdan, moddiy balansning 2-jadvaliga muvofiq
absorber;
s'k. g-chiqadigan konvertatsiya qilingan gazning o'ziga xos issiqlik sig'imi
absorberdan chiqadigan gaz harorati tk(K.D) = 70 °C, kj/(kg-K).
Konvertatsiya qilingan komponentlarning o'ziga xos issiqligini topamiz
biz gazni 70°C haroratda topamiz:
= 14.33
= 0.865
= 1.043
= 1.041
= 2.31
= 0.725
Qk.g =(88262/3600)*3.352*70=5762kVt
To'yingan MDEA eritmasi bilan olib boriladigan issiqlik
Q'mdea = m'mdea s'mdea tk (MDEA)
bu erda m'mdea - 1658834,54kg/soat-to'yingan MDEA miqdori
absorberning moddiy balansining 2-jadvaliga muvofiq eritma;
Q(MDA) = mMDEA ×cMDEA ×tn(MDEA)
c(MDEA) = 3,734 kj/(kg K) - MDEA eritmasining o'ziga xos issiqlik sig'imi
oxirgi haroratda tn( MDEA) = 68 °C.
Q(MDEA)= 460.8× 3,734 × 68 = 11702 kVt
Issiqlik sarfini aniqlang (umumiy):
Qchiq =5762 .75+ 117002 + tn = 122764.75 + tn
Issiqlik balansi tenglamasidan Qkirim = Qchiqim yo'qotishlarni toping
issiqlik:
Qpot =q(kirim)q(chiqim) =125103.45-122752.19 = 2256.9 kVt
Nima tarkibidan taqdim etilgan issiqlik
va 5 dan oshmaydi%
Amalga oshirilgan hisob-kitoblarni quyidagi jadvalda umumlashtiramiz:
kirim
|
chiqim
|
miqdori
|
kVt
|
miqdori
|
kVt
|
Boshlang’ich issiqlik
|
5211
|
Reaksiyadan so’ng issiqlik
|
5762
|
Konversiya jarayonidagi issiqlik
|
80771.9
|
Konversiya jarayonidan so’ng issiqlik
|
117002
|
MDEA dagi issiqlik
|
39038
|
MDEA ni reaksiyadan so’ngi issiqliki
|
2256.9
|
|
125020.9
|
|
125020.9
|
|
| |