Основы расчета нефтезаводских процессов и аппаратов - Эмирджанов Р.Т.
Скачать (прямая ссылка):
где L — производительность установки по сырому газу,
нм6\сут\
р—давление в адсорбере, ата (обычно /7=1,5—5 ата).
Опыт показывает, что скорость W желательно иметь порядка 1 л/см2, мин, и по возможности не более 3 л/см1, мин.
Если объемная скорость подачи газа получается вне указанных пределов, то следует сделать пересчет, изменяя (в допустимых пределах) давление в аппарате, диаметр аппарата, значение Nx и время процесса адсорбции.
Темпераіуру поступающего на адсорбцию газа желательно иметь не выше 20—25° С.
Если сырой газ содержит углекислоту, то определенная часть ее также поглощается. Согласно опытным данным, одновременно с насыщением угля углеводородами, поглощается CO2 в количестве около 0,6% от веса угля.
В результате поглощения газов выделяется теплота адсорбции, которая на практике повышает температуру в адсорбере на 5-10° С.
Значения теплоты qaR адсорбции, на нГ поглощаемого компонента, приводятся в табл. 28.
Таблица 28
Поглощаемый компонент
#ад ккал/кГ
Углекислота
Метан . . . . Пропано-бутан
Пентан и выше
170
343
140 170
179
и
Потерю напора при прохождении газа через слой угля в зависимости от объемной скорости подачи газа и высоты слоя угля можно определить по фиг. 55.
Полный цикл работы угольного адсорбера состоит из: 1) адсорбции (насыщения)—30ч-60 мин, 2) десорбции —15-=-45 шш.э 3) сушки—15-Г-45 мин., 4) охлаждения—154-20 мин.
2000
(Q /,5 2,0
Объемная скорость, л !силумин
25
3?
і ¦
Фиг. 55. График потери напора при прохождении газа через слой угля
марки АГ-12/14. H—высота слоя угля, м
Для обеспечения непрерывной из параллельных потоков должно
N.
- UIT
работы установки на каждом быть установлено по
(VII, 10)
адсорберов. В уравнении (VII, 10): х—время адсорбции: Lx время одного полного цикла.
Общее число всех адсорберов на установке
і
N = N1-N2.
(VII1-II)
Приводим также другой способ расчета. Опытом заводской практики установлено, что при нагрузке
адсорбент ^=0,07—0,08 кГ/кГ из сырого газа
30% поопана. 80% бутанов и 95%
на угольный извлекается,
примерно, OUYo пропана, высших [33]. Под нагрузкой на адсорбент х следует понимать суммарный вес поглощенных компонентов на 1 кГ адсорбента в практических условиях работы.
180
1
Если в сыром газе содержится (в Г на 1 нмг)\ пропана—b3, бутана—bit пентана и более тяжелых—Ьь+> то суммарное извлечение этих компонентов составит
b = 0,3 + 0,8O4 H- 0,95 Ь5+, Г/нмК
I
Необходимое количество угля (в каждом адсорбере)
I-&-100 L-b
где L — производительность установки по сырому газу,
нмі1,сут\
N—общее число адсорберов на установке; п—число циклов работы каждого адсорбера, сут.
24-60
я = ——^-. (VII, 13)
где Stf—полное время одного цикла, мин.
Число параллельных потоков (из уравнения (VII, II)
N
N1 = ^f- , (VII, 14)
2
где TV2-число адсорберов на каждом потоке определяемое по
уравнению (VII, 10).
4
Процесс отгонки (десорбции). Отгонка поглощенных углеводородов производится водяным паром, обычно, перегретым до 230—250° С; давление в процессе десорбции 0,2—1,5 а ти.
Применение насыщенного пара менее желательно, так как при этом, как показывает опыт, к концу десорбции влажность угля оказывается повышенной.
В первый период, продолжительностью X1 около 10 минут, пар расходуется главным образом на разогрев всей системы (этот пар называется нагревающим).
Расход нагревающего пара (на 1 адсорбер), считая, что он целиком конденсируется, будет равен
z1 = -^!-, кГ, (VII, 15)
in 1%
где /„—удельное теплосодержание поступающего водяного пара,
ккал\кГ\
t2—температура, до которой нагревается адсорбер (температура насыщенного водяного пара при давлении в адсорбере);
EQi-суммарный расход тепла в первый период, шал. Суммарный расход тепла в период нагрева (ZQ1) складывается из:
181
1) тепла, расходуемого на нагрев металлических частей адсорбера
Qt = S^n CWi), ккал\ (VII, 16)
2) тепла нагрева теплоизоляции адсорбера
Q2 ^ ^из-^из--^—^- **ол; (VII, 17)
3) тепла, расходуемого на нагрев гравия (в адсорберах между сеткой и слоем угольного адсорбента, обычно, находится слой чистого гравия и гальки, толщиной 120 —150 лис)
Q3 = SWp (Ь — Ъ), шал; (VII, 18)
4) тепла, идущего на нагрев угля (находящегося в одном адсорбере)
Qi=Sy-Cy (tt—ti), шал; (VII, 18)
5) тепла, идущего на нагрев влаги, находящейся в угольном адсорбенте до начала десорбции
Q6 = ?-^?—іг), ккал; (VII, 20)
6) тепла, расходуемого на нагрев и десорбцию основной массы поглощенных углеводородов
Qe=^Ag1 + —)EZ1 си ккал; (VII, 21)
7) тепла, расходуемого на восполнение тепловых потерь.
Q1^k-F (t%—tAT) -Ii, шал; (VII, 22)
60
На основании практических данных при ориентировочных расчетах можно принять
Q7 = (0,05^-0,08) SQi. (VII, 23)
і
В уравнениях (VII1 16—VII, 22):
ёы> Sm, gvp и gy—веса, соответственно металлических частей,
теплоизоляции, гравия и угля, кГ;
сш <из- ^гр и су—удельные теплоемкости соответственно металла, изоляции, гравия и угля, ккал\кГ° С; можно принять: сы=0,115 и сИ3^сгря^су= =0,2 шал\кГ° С; ^—температура в адсорбере к концу процесса 1 адсорбции, 0C;
