Neft-gazkimyo sanoati texnologiyasi


-rasm. Suyuqlikni sochib beruvchi absorberlar


Download 1.21 Mb.
Pdf ko'rish
bet5/6
Sana20.09.2020
Hajmi1.21 Mb.
1   2   3   4   5   6

 

 

 

11-rasm. Suyuqlikni sochib beruvchi absorberlar: 

a-ichi bo’sh; b-sharsimon nasadkali.

 


3.1. Nasadkali absorberni hisoblash 

Berilgan shart qiymatlari: 

Gaz -CO

2

+(CO+H



2

Normal sharoit uchun gaz bo’yicha ish unumdorlik.– G



0

 = 2 m


3

/cek. 


Gaz aralashmasi tarkibi: CO

2

 – 20% , (CO+H



2

) – 80%. 

Yutuvchi suyuqlik MEA. 

MEA temperaturasi t

s

 = 30 


0

C. 


Yutuvchi suyuqlikda CO

2

 gazini saqlashi– x



n

= 0. 

Koponentning ajratib olish darajasi– φ = 90%. 

Qurilmadagi bosim– R = 0,1 MPa. 

Yutuvchining qo’shimcha ish koeffitsienti– 1,8. 

Absorbtsiyalashdagi temperatura - t

a

 = 20 



0

C. 


Kiruvchi gaz temperaturasi – T = 150 

0

C. 



Absorber turi - nasadkali. 

Absorberning  geometrik  ulchamlari  asosan  zururiy  modda  o’tkazish  va  fazada 

tezligi orqali aniqlanadi. 

Modda almashinish yuzasi quyidagicha aniqlanadi: 



ур

у

У

K

М



F

, (1) 



Bu erda K

u

 – Gaz fazasiga modda o’tkazish koeffetsienti, kg/(m



2

s); 


M – Yutiluvchi modda massasi. 

1. Yutiluvchi modda massasi va yutuvchi sarfi 

CO

2



  gazining  vakt  davomida  absorbentdan  o’tish  miqdorini  quyidagicha 

aniklaymiz: 

)

(

)



(

М

о



б

о

б

Х

X

L

Y

Y

G





, (2) 


Bu erda  G,L – mos holda toza yutuvchi va gazning inert qismini sarfi, kg/s; 

 

 



 

 


к

н

Х

,

- CO


2

 gazining yutuvchidagi boshlang’ich va oxirgi kontsentratsiyalari, kg 

CO

2

/kg



к

н

Y

,

-  CO


2

  gazdagi  komponetning  gaz  aralashmasidagi  boshlang’ich  va  oxirgi 

kontsentratsiyalari, kg CO

2

/kg gaz. 



Hisob: 

39

,



0

4

,



22

44

35



,

0

Y



         

0

Х



2

б

б







м

СО

н

V

М

y

kmol CO


2

/kmol gaz 

039

,

0



)

9

,



0

1

(



39

,

0



)

1

(



Y

о

Y



        

б







kmol CO


2

/kmol gaz 

CO



gazning 



о

Х

yutuvchidagi oxirgi kontsentratsiyasini 



)

(

Y



н

Х

f

 aniqlaymiz. 



х

P

K



*

y

, (3) 



Bu erda  K = 20,4 mm.rt.uts. = 2719,32 Pa. 

Qiymatlarni qo’yib quyidagini aniqlaymiz: 



х

х



27



,

0

1



,

0

027



,

0

y



*

 

Absorbsiyaning ish va muvozanat chiziqlarini quramiz (12- rasm). 



 

12-rasm. 1 – muvozanat chizig’i, 2 – ish chizig’i  



0145

,

0



Х

*

у



н

kmol CO



2

/kmol topamiz

CO

2

  gazining  yutuvchi



к

Х

dagi  oxirgi  kontsentratsiyasi  va  suyuqlikni 



regeniratsiyalash uchun yo’qotilgan energiyaning bir qismini aniqlaymiz (absorberning 

o’lchamini o’zgarishiga ta’sir qiladi). 

Buda quyidagini topamiz: 

097


,

0

5



,

1

145



,

0

5



,

1

5



,

0

Х



*

о







б

у

Х

Х

б

kmol CO


2

/kmol

Inert qismining sarfi: 

)

Y



-

(

)



Y

-

(1



V

G

б



об

0





, (4) 


Bu erda 



= 1,29 kg/m

3

 ; 



об

Y

 = 0,2 m



3

 SO


2

/m

3



gaz –gazdagi CO

2

 komponentning hajmiy miqdori. 



Qo’yamiz va aniqlaymiz: 

с

кг /

44

,



1

)

0,39



-

29

,



1

(

0,2)



-

(1

2



G



 



Yutilayotgan komponent bo’yicha absorber ish unumdorligi: 

)

Y



-

Y

(



G

М

к



н



, (5) 

Qo’yamiz va aniqlaymiz: 



с

кг /

7

,



0

)

0,039



-

(0,39


1,44

М



 



Yutuvchi sarfi: 

)

X



-

X

(



M

L

б



о

, (6) 



Qo’yamiz va aniqlaymiz: 

с

кг /

2

,



7

097


,

0

0,7



L



 

Fazalar aro sarfning bog’lanishi yoki yutuvchining solishtirma sarfi: 



c

кг /

6

,



3

44

,



1

2

,



7

G

L



l



 

2  Modda berishda harakatlantiruvchi kuch 

м

б

м



б

ср

Y



Y

ln

)



Y

-

Y



(

Y

        







, (7) 

Bu  erda 

,

Y



 ,

Y

м



б



  -  Absorberga  kirish  hamda  chiqishdagi  katta  va  kichik 

harakatlantiruvchi kuch, kmol CO

2

/kmol gaz (rasm-13) 



Absorberda  gazva  yutuvchi  oqimlarida  kontsentratsiyalarning  taqsimlanish 

sxemasi: 

 

 

Rasm-13 



Unda 

*

Х



Н

б

К



Y

Y

Y



        



*

Х



к

м

н



Y

Y

Y



        



Bu erda 



*

Х

К



Y

,

*



Х

н

Y



- gaz aralashmasidagi CO

2

 kontsentratsiyasi,. 



Bundan quyidagini olamiz: 

0,14


0,25

0,39


Y

        


б



kmol CO



2

/kmol gaz, 

0,039

Y

        



м



kmol SO

2

/kmol gaz, 



079

,

0



0,039

0,14


ln

0,039)


-

(0,14


Y

        


ср



kmol CO


2

/kmol gaz 



3. Modda o’tkazish koeffitsenti 

K

u



–modda  o’tkazish  koeffitsientini  aniqlaymiz.  Fazalar  qarshiliklari  diffuziyasi 

additivligi orqali aniqlanadi: 



х

m



у



у

1

1



К

        


, (8) 

Bu  erda    β

u

,  β


x

  –  mos  holda  gaf  fazasi  hamda  suyuq  fazalarning  modda  berish 

koeffitsientlari, kg/m

2

s; 



m – taqsimlanish koeffetsienti, kg/kg gaz. 

Avvalam bor modda berish koeffitsientlarni aniqlash uchun absorberdagi oqimlar 

tezligi hamda nasadkaning turini aniqlaymiz. 

Ushbu loyiha uchun nasadkani quyidagicha qabul qilamiz: 

– keramik, Rashig halqali nasadka (rasm-14) (100x100x10). 

 

Rasm-14 



Qabul qilingan nasadka xarakteritsikasi: 

a = 60 m

2

/m

3



 – nasadkaning solishtirma yuzasi; 

- ε = 0,72 – m

3

/m

3



 – bo’sh hajmi; 

- d


e

 = 0,048m – ekvivalent diametri; 

- ρ = 670 kg/m

3

 – sochiluvchi zichligi; 



- soni – 1050 ta. 

4. Gazning tezligi va absorber diametri 

Abserberdagi gazning ruxsat etilgan tezligi: 

8

/

1



4

/

1



16

,

0



3

2

пр



lg

        






























х

у

у

х

х

у

G

L

В

А

g

а







, (9) 

Bu erda ω

pr

 – gazning ruxsat etilgan (fiktiv-soxta) tezligi. m/s; 



μ

x

  =  2,0



.

10

-3



Pa

.

s  –  Absorberdagi  temperaturaga  mos  holda  yutuvchining 



qovushqoqligi; 

μ

u



 = 1

.

10



-3

Pa

.



s – absorberdagi 20 

0

S dagi MEAning qovushqoqligi; 



ρ

x

 = 1015 kg/m



3

 – yutuvchi zichligi; 

A,V – nasadkalarning turiga qarab ularning koeffitsientlari,  

A=0,073, V = 1,75. 

Absorberdagi shartga binoan gazning zichligini aniqlaymiz: 

0

0



0

у

        



Р

Р

Т

Т

у





, (10) 

Aniqlaymiz: 

3

5

6



у

/

19



,

1

10



013

,

1



10

1

,



0

293


273

29

,



1

        


м

кг





 



ω

cheg


 tezlikni aniqlaymiz (chegaraviy): 

8

/



1

4

/



1

16

,



0

3

3



3

2

пр



1015

19

,



1

44

,



1

2

,



7

75

,



1

073


,

0

10



10

0

,



2

1015


19

,

1



72

,

0



81

,

9



60

lg

        

































Yuq

oridagi tenglikni echib, ω

cheg

 = 1,9 m/s ni aniqlaymiz. 



Ishchi tezlikni quyidagicha qabul qilamiz ω = ω

cheg


.

0,5 = 1,9

.

0,5 = 0,95 m/s. 



Sarf tenglamasi orqali absorberning diametrini aniqlaymiz: 









P

P

T

T

V

V

d

0

0



0

4

4



        

 (11) 


Aniqlaymiz: 

м

d

01

,



2

95

,



0

14

,



3

10

1



10

013


,

1

273



293

78

,



2

4

        



5

5







 

Absorberning diametrini quyidagicha qabul qilamiz d = 2,0m. 



5. Nasadkaning aktiv va aktiv bo’lmagan ish yuzalarining zichligi: 

Nasadkaning aktiv bo’lmagan yuzasi zichligi quyidagichsa aniqlanadi: 



S

L

х



        U

, (12) 

Bu erda S – Absorberning ko’ndalang yuzasidagi nasadka zichligi, m



2

2



2

2

14



,

3

4



0

,

2



14

,

3



4

S

        



м

d





 

Quyidagicha aniqlaymiz: 



с

м

м





2

3



4

/

10



6

,

22



14

,

3



1015

2

,



7

        U

 

Nasadkaning aktiya bo’lmagan qismining minimal ishchi zichligi 



эф

q

a



min

        U

, (13) 

Bu erda q



ef

 = 0,022


.

10

-3



 m

2

/s 



Keltirib quyidagini aniqlaymiz: 

с

м

м







2

3

4



3

min


/

10

2



,

13

10



022

,

0



60

        U

 

Nasadkaning aktiv yuzasi: 





U



q

p

a

U





3600

3600


        

а



, (14) 

Bu erda p va q – nasadkalarning tipiga bog’liq koeffitsent. 

Son qiymatlarini qo’yib quyidagini olamiz: 



021

,

0



10

6

,



22

8

,



0

3600


0005

,

0



60

10

6



,

22

3600



        

4

4



а









 

 



6. Modda berish koeffitsienti. 

Gaz fazasidagi modda berish koeffitsienti quyidagicha β

u

 topamiz: 



47

,

0



33

,

0



/

74

,



0

у

Pr



Re

167


,

0

        























э

y

y

э

y

d

l

d

D

, (3.15) 



Bu erda: D

u

 –CO



2

 ning gazdagi o’rtacha diffuziya koeffitsienti, m

2

/s; 


Re

u

 – Nasadkadagi gaz fazasining Reynolds kriteriysi; 



Rr

/

u



 – Gaz fazasidagi Prandtelning diffuziya kriteriysi; 

μ

y



 = 0,015

.

10



-3

Pa

.



s – gaz qovushqoqligi: 

l = 0,1m – Nasadka balandligi. 

Zaruriy kattaliklarni aniqlaymiz. 

Gazdagi SO

diffuziya koeffitsientini quyidagicha aniqlaymiz: 





в



СО

г

СО

М

М

Р

Т

1

1



10

3

,



4

D

        



2

2

2



3

/

1



3

/

1



2

/

3



8

y









, (16) 

Son qiymatlarini mos holda keltirib quyidagini olamiz: 



с



м /

10

28



,

1

29



1

44

1



0

,

29



0

,

34



1

,

0



293

10

3



,

4

D



        

2

5



2

3

/



1

3

/



1

2

/



3

8

y









 



Nasadkadagi gaz fazasining Reynolds kriteriysi: 

5024


10

015


,

0

72



,

0

19



,

1

048



,

0

95



,

0

Re



        

3

y











y



y

э

d



 



Nasadkadagi gaz fazasining Prandtel kriteriysi: 

98

,



0

10

28



,

1

19



,

1

10



015

,

0



Pr

        


5

3

/



y









y

y

y

D



 

Modda berish koeffitsienti: 



с

м

кг



















2



47

,

0



33

,

0



74

,

0



5

у

/



017

,

0



048

,

0



1

,

0



98

,

0



5024

048


,

0

10



28

,

1



167

,

0



        

 



β

u

 – aniqlaymiz: 



β

u

 = 0,017



.

 (ρ


u

 – u


sr

) = 0,017

.

(1,19-0,019) = 0,02 kg/m



2.

Suyuq fazaga modda berish koeffitsienti β



x

 quyidagicha aniqlanadi: 



5

,

0



/

75

,



0

х

Pr



Re

0021


,

0

        



х

х

пр

х

D











, (17) 

Bu erda: D

x

 – Yutuvchida SO



2

 ning diffuziya koeffitsenti, m

2

/s; 


δ

pr

 – Suyuqlikdagi plyonkasimon oqayotgan suyuqlik keltirilgan qalinligi, m; 



Re

x

  –  Plyonkasimon  oqayotgan  suyuqlik  uchun  Reynolds  kriteriyasining 



o’zgartirilgan ya’ni modifikatsiya qilingan ko’rinishi; 

Rr

/



x

 – Suyuqlikdagi Prandtlya diffuziya kriteriyasi. 

Diffuziya koeffitsientini topamiz: 



6

,

0



5

,

0



12

х

2



10

4

,



7

D

        



СО

х

Т

М







, (18) 



Bu erda: M – Yutuvchining mol massasi, kg/kmol; 

β – molekulalarni hisobga oluvchi parametr; 

T – yutuvchi temperaturasi. 

Son qiymatlarini qo’yib quyidagini aniqlaymiz: 



с



м /

10

003



,

1

0



,

34

10



0

,

2



288

61

1



10

4

,



7

D

        



2

6

6



,

0

3



5

,

0



12

х









 



Plyonkasimon oqayotgan qatlam keltirilgan qalinligi: 



м

g

х

х

4

3



/

1

2



2

3

3



/

1

2



2

пр

10



83

,

5



81

,

9



1015

10

0



,

2

        























 



Reynolds kriteriysining modifikatsiyalangan ko’rinishi echimi: 

5

,



76

10

0



,

2

60



1015

10

6



,

22

4



4

Re

        



3

4

х













х

х

а

U



 

Prandtlning diffuzion kriteriysi: 

97

,

1



10

003


,

1

1015



10

0

,



2

Pr

        



6

3

/



х









х

х

х

D



 

Son qiymatlarini keltirib quyidagini olamiz: 



с

м

кг

















2

4



5

,

0



75

,

0



4

6

х



/

10

6



,

7

97



,

1

5



,

76

10



83

,

5



10

003


,

1

0021



,

0

        



 

Hisobni bajarish uchun olingan β



quyidagicha: 

β

x

 = 7,6



.

 10


-6

x



 – s

xo’r


) = 7,6

.

 10



-6

(1015-20,1) = 0,756 kg/m

2.



(8) formulaga qo’yib gaz fazasining modda berish koeffitsentini aniqlaymiz: 

0162


,

0

756



,

0

2



017

,

0



1

1

К



        

у



 



Download 1.21 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2020
ma'muriyatiga murojaat qiling