Главная  Переработка нефти и газа 

Скачать эту книгу

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 [ 67 ] 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225

	с /
7r W -

Рис. VI-8. Графический расчет числа теоретических тарелок в десорбере:

АВ - рабочая линия; ОС - кривая равновесная фаз

десорбера. На практике минимальное значение X, отвечает условиям равновесия на нижней тарелке десорбера, а при подводе тепла в низ десорбера - условиям равновесия в кипятильнике.

Увеличение расхода десорбирующего агента приводит к уменьшению тангенса угла наклона рабочей линии (прямая АВ,) и числа теоретических тарелок в аппарате. При уменьшении удельного расхода отпаривающего агента рабочая линия перемещается ближе к линии равновесия, что приводит к увеличению числа теоретических тарелок. При минимальном расходе десорбирующего агента рабочая линия займет предельное положение ADB касательной в точке D к линии равновесия и для обеспечения заданного извлечения потребуется бесконечно большое число тарелок.

Понижение давления или повышение температуры увеличивает наклон кривой равновесия и приводит к уменьшению числа тарелок в десорбере.

Проведя ряд расчетов при изменении рабочих параметров процесса, можно определить оптимальные размеры абсорбера.

ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ДЕСОРБЕРА

Как было выявлено ранее, повышение температуры благоприятствует протеканию процесса десорбции. Тепло подводят в низ десорбера в количестве Од с потоком водяного пара Gq и с потоком насыщенного абсорбента, нагреваемого в подогревателе 3 до температуры tf (см. рис. VI-2). Это тепло (без учета теплопотерь в окружающую среду, которыми для крупных промышленных установок можно пренебречь), отводится потоками регенерированного абсорбента и десорбированных компонентов.

Тепловой баланс десорбера

Отсюда, например, можно определить количество подводимого в кипятильник тепла

OB = GH,-G,(H-H,) + LJi-L,bp .

В десорбер насыщенный абсорбент может быть введен также в виде парожидкостной смеси. В этом случае необходимо выполнить расчет процесса однократного испарения абсорбента (см. гл. III), а десорбер снабдить ректифицирующей верхней частью (см. гл. IV).

РАСЧЕТ ПРОЦЕССА АБСОРБЦИИ МНОГОКОМПОНЕНТНОЙ СМЕСИ

Абсорб1Ц1я сухих газов. В случае абсорбции так называемых "сухих" газов количество извлекаемых компонентов невелико, что позволяет в расчетах пользоваться усредненным абсорбционным фактором А, который рассчитывают как среднее геометрическое между абсорбционными факторами для низа и верха абсорбера:

(VI. 14)

В этом случае уравнение (VI. 10) запишется в виде Yj,-Yj =a(y, -Yj ).

Варьируя номер тарелки j от 1 до N, получим систему равенств:

y,-y,=a[y,-y,)

Y, -Y, =a(y,-Y, );

y,-y,=a[y,-y,)

Yn ~ Yn-\ = АУд, , - y 2 j; Yn+1 ~Yfi=a Уд, - Уд, , j.

После соответствующих подстановок и преобразований получим выражение

Ys,,-Y=A(y, -Уо).

(VI.15)

Использовав уравнение (IV.8), исключим Уд, из уравнения (VI.15). Получим

(а-1)у,,, = (а--1)у, -(а--а)у„.

Это уравнение можно привести к виду уравнения (VI.12), если в левой

части последнего прибавить и отнять А Tj,,. После преобразований получим

(VI.16)

При заданных эффективности извлечения е и абсорбционном факторе А из уравнения (VI. 16) можно определить N - число теоретических тарелок в абсорбере. Выражение (VI. 16) известно в литературе как уравнение Кремсера.

При идеальном отделении абсорбента от извлеченных компонентов, когда Уо = 0. получим уравнение для расчета коэффициента извлечения через фактор абсорбции.

Из уравнения (VI. 16) может быть получено следующее уравнение для расчета числа теоретических тарелок в абсорбере:

N= -1.

Для компонента, у которого абсорбционный фактор А уравнения (VI. 17) после раскрытия неопределенности получим

(VI.17)

= 1, из

Зависимость межу эффективностью абсорбции, абсорбционным

AiS)

О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1.8 2,0 2,2 2,4 2,6 Рис. VI-0. График для расчета процесса абсорбции (десорбции) миогокомпоиеитиой смеси