Так как остаточное содержание
невелико, можно принять равной энтальпии 18%-го водного раствора ДЭА; тогдатеплоемкость водного раствора ДЭА,
.При
.Рассчитываем количество тепла, выделяемого в единицу времени при абсорбции
в 18%-ном водном растворе ДЭА (теплом, выделяющимся при абсорбции и , пренебрегаем в силу его незначительности): , - теплота хемосорбции , кДж/кг.- теплота хемосорбции сероводорода,
- доля сероводорода в смеси кислых компонентов, в данном случае . .Расход тепла
с насыщенным абсорбентом вычисляется на основе теплового баланса абсорбера, представленного в таблице 10.Таблица 10 - Тепловой баланс абсорбера
Обозначение потока | Количество, кг/ч | Температура, | Энтальпия, кДж/кг | Количество тепла, кВт |
Приход | ||||
279250 | 40 | 349,8 | 27206,7 | |
150600 | 40 | 152,8 | 6392 | |
4250 | 1905 | 2248,7 | ||
Σ | 35847,4 | |||
Расход | ||||
275000 | 40 | 354,55 | 27300 | |
154850 | ||||
Σ | 35847,4 |
Для учета зависимости теплоемкости насыщенного абсорбента от температуры примем значение температуры насыщенного абсорбента на 12 градусов выше температуры регенерированного раствора:
.Теплоемкость при данной температуре
пересчитываем .Найденная и принятая величины совпадают с точностью до 0,19%.
Химический состав насыщенного абсорбента.
- давление в аппарате, МПа, - общее число молей реагирующей смеси, - разность чисел молей продуктов и исходных реагентов.Константа химического равновесия связана с изменением стандартного изобарного потенциала:
Где
– изменение стандартного изобарного потенциала для j-й реакции (j = 1, 2), кДж/моль; R = 8,315 газовая постоянная температура реакции, К.Рассчитываем изменение изобарного потенциала реакции:
, где - изменение энтальпии образования, кДж/моль; - изменение энтропии реакции, .– суммы энтальпий образований исходных веществ и продуктов реакции, кДж/моль; - суммы энтропий исходных веществ и продуктов реакции,
, - количество молей вещества. Значения энтальпий образования и энтропий веществ приведены в таблице 11. Расчет констант химического равновесия – в таблице 12.Таблица 11 - Стандартные энтальпии
образования и энтропии при температуре t = 25Элемент, соединение, ион | , кДж/моль | , Дж/(моль*К) | Элемент, соединение, ион | , кДж/моль | , Дж/(моль*К) |
-20.160 | 205.776 | -51.036 | 219.592 | ||
-17.668 | -61.126 | -156.499 | 999.306 | ||
S | 2.805 | 22.190 | -310.193 | 2020.802 | |
46.221 | 192.630 | -176.167 | 938.181 | ||
-46.221 | 192.630 | ||||
, |
Таблица 12 - Расчет констант химического равновесия
Реакция | , кДж/моль | , | , кДж/моль | ||
22,965 | -0,184 | 82,8 | -0,013 | 0,971 | |
-21,981 | -0,350 | 91,8 | -0,015 | 0,447 |
Обозначим число киломолей
и , полученных по реакциям 1 – 2, через и и проведем расчет равновесного превращения по схемам, представленным в таблице 13.