Ректификационная переработка нефти и продукции из нее
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
возвращается на () -го тарелку и направляется на повторное охлаждение при новом предельном повышении температуры абсорбента. Очевидно, последней ступенью охлаждения должна считаться та, после которой абсорбент, стекающей с нижней, в нашем случае с 11-го на 12. Тарелка абсорбера будет иметь температуру Т = 310К.
Коэффициент сокращения количества газа по высоте абсорбера:
, (3.22)
где Г - коэффициент сокращения количества газового потока при переходе от тарелки к тарелке; - количество газа, прошедшего ( i+1)-ю тарелку и поступившего под i-ю тарелку.
Получим:
Г=(= 0,971
Количество насыщаемого абсорбента, стекающего с i-ой на (i+1)-ю тарелку, рассчитывается согласно материальному балансу по выражению:
, (3.23)
В таблице 3.12 приведен расчет количества жидкости стекающей с тарелок абсорбера.
Например, количество жидкости, с первой сверху тарелки, равно:
= 1725,3 + (869,87 - 844,65) = 1750,5
Таблица 3.9
№ тарелки1 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 30844,65 869,87 895,85 922,61 950,17 978,54 1007,77 1037,87 1068,86 1100,79 1133,66 1167,5 1202,39 1238,3 1275,3 1313,4 1352,6 1393,0 1431,6 1477,4 1521,5 1566,9 1613,7 1661,9 1711,6 1762,7 1815,4 1869,6 1925,4 1982,925,22 51,2 77,96 105,52 133,89 163,12 193,12 224,21 256,14 289,01 322,85 357,74 393,65 430,65 468,75 507,95 548,35 586,95 632,75 676,85 722,25 769,05 817,25 866,95 918,05 970,75 1024,95 1080,75 1138,25 1196,351750,5 1776,5 1803,26 1830,82 1859,19 1888,42 1918,52 1949,51 1981,44 2014,31 2048,15 2083,04 2118,95 2155,95 2194,05 2233,25 2273,65 2312,25 2358,05 2402,15 2447,55 2494,35 2542,55 2592,25 2643,35 2696,05 2750,25 2806,05 2863,55 2921,65
Изменение средней молекулярной массы насыщаемого абсорбента по высоте абсорбционной части.
Вычислим по правилу аддитивности среднюю молекулярную массу насыщенного абсорбента на каждой из всех двадцати тарелок по выражению:
, (3.24)
где М - средняя молекулярная масса насыщенного на i-й тарелке; М - средняя молекулярная масса тощего абсорбента; М - средняя молекулярная масса поглощенных углеводородов; Х - мольная масса тощего абсорбента La в насыщенном (+ La), стекающем с i-й тарелки.
Средняя молекулярная масса насыщенного абсорбента, стекающего с первой сверху тарелки абсорбера, равна:
М = 125 = 123,9
М = 125 = 122,9
М = 121,9 М = 120,02 М = 117,83
М = 121,04 М = 119,05 М = 116,8
М = 115,84 М = 114,6 М = 113,9
М = 112,76 М = 111,48 М = 110,77
М = 110,13 М = 108,88 М = 107,77
М = 106,73 М = 105,8 М = 104,85
М = 104,26 М = 103,15 М = 102
М = 101,5 М = 100,3 М = 99,5
М = 98,9 М = 97,86 М = 96,2
М = 95,88
Температура на тарелках абсорбера.
На основе предположения, что изменение температуры по высоте абсорбера, пропорционально сокращению газового потока при переходе от тарелки к тарелке, для определения температуры абсорбента на любой i-й тарелке используем соотношение:
, (3.25)
Откуда,
Т
Таким образом
Т = 342 - 0,029 (2022 -)
Температура жидкости, поступающей на первую тарелку:
Т = 342 - 0,03 (2202 - 844,65) = 303К
Температура жидкости на последующих тарелках:
Т= 302,04К Т=308,96К Т=317,7К Т=328,8К
Т=302,82К Т=309,95К Т=318,8К Т=330К
Т=303,6К Т=310,9К Т=320,3К Т=332К
Т=304,45К Т=312К Т=321,6К Т=333,7к
Т=305,3К Т=313К Т=323К Т=335,4К
Т=306,2К Т=314К Т=324К Т=337,17К
Т=307К Т=315,3К Т=325,8К
Т=308К Т=316,5К Т=327,3К
Если абсорбент вывести при Т=310,9К и охладить до Т=303К, то количество тепла снимаемого при этом в промежуточном холодильнике:
, (3.25)
Q = 2048,15 113,9 ( 318 - 296 ) = 1426 кВт
В результате охлаждения Т = 342К снизится до Т
Определим энтальпию для Т
= = 320,7 кДж/кг
что соответствует Т=320К, которая превышает Т=310К
Необходимо II ступень охлаждения
Т, (3.26)
Т = 320 - 0,013 (2202 - ), (3.27)
Т= 310,5К
Q = 2358,05 105,8 ( 312 - 296 ) = 1108 кВт
q = 296 + = 315,5кДж/кг
для Т=310К
Полученная температура низа абсорбера мало отличается от ранее принятой.
Двухступенчатое охлаждение абсорбента позволяет поддерживать внизу абсорбера назначенную вначале расчета температуру.
Диаметры абсорбера и десорбера
Наиболее нагружено по газу сечение абсорбера под его нижней тарелкой. Диаметр абсорбера ( в м.) в этом сечении:
, (3.28)
Величина G определяется выражением:
G = 2202 37,32 = 82178,6 кг/ч
Скорость газов по уровнению Саудерса и Брауна определяется уровнением:
U= 1,200,305С
Плотность газа:
= 20,68 кг/м3
Плотность жидкости находим по формуле Крэга:
= 0,682
В пересчете на температуру, Т = 310К, = 633,5 кг/м
Приняв расстояние между тарелками h= 450 мм, по таблице (3.9) определяем коэффициент С=412
Тогда, U = 1,2 0,305 412 = 16975,4 кг/(м*ч)
D = = 2,48 м
Согласно нормальному ряду диаметров по ГОСТ 9617 - 61 принимаем диаметр абсорбера D = 2,6м
Диаметр десорбера, как и абсорбера, определяется по наиболее нагруженному газами сечению. Количество газа в верхнем и нижнем сечении десорбера соответственно равно :
G = 1229,7 51,74 = 63624,68 кг/ч
G = 243713 кг/ч
Таким образом, диаметр рассчитываем по нижнему сечению десорбера:
D, (3.28)
где U - массовая скорость газов в сечении под нижней тарелкой десорбера, кг/(мтАвч).
Пропускная способность выбранных нами тарелок на S-образных элементов равна пропускной способности тарелок с круглыми колпачками. Поэтому скорость газов определим по урaвнению Саудерса и Брауна, записанному так:
U, (3.30)
где ? и ? - соответственно плотность газа и жидкости в рабочих условиях низа десорбера ( = 1,37 10 Па, Т = 400К), кг/м
По содержанию пропана и бутана в остатке десорбера несколько упрощенно определяем среднюю молекулярную массу их смес