Proiectarea tehnologică a coloanei de absorbție

1. PROIECTAREA TEHNOLOGICA A COLOANEI DE ABSORBTIE

Proiectarea tehnologice a unei astfel de coloane consta in stabilirea necesarului de echilibre , a diametrului si inaltimii

1.1 Calculul debitelor si concentratiilor in coloana de absorbtie

Operatia de absorbtie are rolul de a elimina din fluxul de metan impurificat , hirogenul sulfurat folosind ca absorbant solutie apoasa de MEA 2N

Fluxurile din coloana de absorbtie si concentratiile lor sunt cele prezentate in figura 1 :

I G0 ,Y1 G0-debitul de gaz purtator, kmol/h;

T1 L0-debitul de absorbant, kmol/h;

L0,X0 Yn+1,Y1-concentratiile solutului in

T0 gaz purtator kmol solut / kmol gaz

purtator;

X0,Xn-concentratia solutului in

absorbant , kmol solut / kmol

absorbant la intrarea/iesirea din

G0,Yn+1 coloana;

Tn+1,T1-temperatura fluxului de

Tn+1 etan la intrarea /iesirea din

L0 ,Xn coloana;

Tn T0,Tn-temperatura fluxului

de absorbant la intrarea /iesirea

din coloana;

Figura 1. Fluxurile si concentratiile in coloana de absorbtie

Din datele de intrare se calculeaza debitul molar G0 si concentratiile Yn+1 , Y1

Concentratia Xn se alege astfel incat la determinarea numarului de talere teoretice prin metoda grafica sa rezulte un numar rezonabil de talere (2-3 talere).

Debitul molar L0 se calculeaza prin bilant material in jurul coloanei de absorbtie (contur I) din figura 1.

In continuare se calculeaza debitele partiale ale componentilor in fiecare flux la intrarea respectiv iesirea din coloana si concentratia componentilor in fractii molare.

Din datele de intrare se calculeaza debitul molar de gaz bogat :

GT = kmol/h

Cunoscand concentratia H2S la intrare , respectiv 30 g H2S/Nm3 se calculeaza Yn+1 :

Yn+1= kmol H2S/kmol gaz purtator

yn+1 = fractie molara

GH2S= GTyn+1 = 1860, 12 * 0,0194 = 36,086 kmol/h

Gmetan = GT*(1-yn+1) = 1860,12*(1- 0,0194)= 1824,034 kmol/h

Din concentratia H2S la iesire ( din datele de proiectare ) se calculeaza Y1:

0,015 % volumetrice = 0,015 % molare y1= 0,00015 fractie molara

Y1= kmol H2S/ kmol gaz purtator

Concentratia H2S in absorbantul sarac se cunoaste din datele de proiectare X0 = 0,07 kmol H2S/kmol MEA , iar concentratia Xn se alege astfel incat la determinarea numarului de talere teoretice prin metoda grafica sa rezulte un numar rezonabil de talere

Se alege Xn = 0,7 kmol H2S/kmol MEA si se calculeaza debitul de absorbant prin bilant material in jurul coloanei de absorbtie conturul I din figura 1:

G0Yn+1+L0X0 = G0Y1+L0Xn

L0= G0 kmol/h

S-au obtinut 3 talere teoretice