где
– объемные расходы соответствующих потоков, м3/с; - скорости соответствующих потоков, м/с. ,где
- абсолютные плотности соответствующих потоков, кг/ м3 (плотности очищенного газа и регенерированного раствора ДЭА рассчитываются аналогично плотностям очищенного газа и насыщенного раствора ДЭА).Для получения значения оптимального диаметра трубопровода принимаем
в зависимости от типа перекачиваемой среды.Расчет оптимальных диаметров приведен в таблице 17.
Таблица 17 - Расчет оптимального диаметра штуцеров аппарата
Поток | Тип перекачиваемой среды | , кг/с | , кг/ м3 | м3/с | , м/с | Расчетное значение диаметра штуцера , мм | Принимаемое значение и толщины стенки , мм | , м/с |
Неочищенный газ, | Газ при большом давлении | 77,8 | 34,8 | 2,215 | 17 | 404 | 426 | 17,3 |
Регенерированный раствор ДЭА, | Жидкость нормальной вязкости, перекачиваемая насосом | 41,8 | 1006 | 0,042 | 2 | 164 | 194 | 1,6 |
Очищенный газ, V | Газ при большом давлении | 76,6 | 34,6 | 2,214 | 17 | 404 | 426 | 17,3 |
Насыщенный раствор ДЭА, | Жидкость нормальной вязкости, перекачиваемая насосом | 43,0 | 999,5 | 0,043 | 2 | 164 | 194 | 1,6 |
Заключение
В курсовом проекте был проведен технологический расчет абсорбера для очистки углеводородного газа от сероводорода регенерированным водным раствором диэтаноламина (ДЭА). В результате расчета выбран колонный аппарат ККП (с клапанными тарелками) даметром 3,4 м, работающий под давлением 4 МПа. Исполнение - цельносварное Техническая характеристика выбранного аппарата приведена в таблице 18. Техническая характеристика выбранного типа тарелок приведена в таблице 19.
Таблица 18 - Техническая характеристика абсорбера
Внутренний диаметр , м | 3,4 |
Высота, м | 10,4 |
Давление в аппарате, МПа | 4 |
Число рабочих тарелок | 15 |
Размеры штуцеров: | |
- для ввода газового сырья | 426 |
- для ввода регенерированного раствора ДЭА | 194 |
- для вывода очищенного газа | 426 |
- для вывода насыщенного раствора ДЭА | 194 |
Поступающий на очистку газ: | |
расход, м3/ч | 280000 |
содержание , об. доли | 0,01 |
Содержание в очищенном газе, об. доли, не более | 0,001 |
Температура поступающего раствора, ℃ | 40 |
Температура уходящего раствора, ℃ | 52 |
Состав регенерированного раствора ДЭА: | |
0,8199 | |
ДЭА | 0,18 |
0,0001 | |
Расход, м3/м3 газа | 0,019 |
Таблица 19 - Техническая характеристика двухпоточной тарелки типа ТКП (по ОСТ 26-02-1401-76)
Диаметр абсорбера , м | 3,418 |
Свободное сечение абсорбера , м2 | 9,08 |
Шифр тарелки | Б |
Рабочая площадь тарелки , м2 | 7,11 |
Периметр слива В, м | 4,08 |
Площадь слива , м2 | 0,89 |
Длина пути жидкости , м | 1,00 |
Доля живого сечения тарелки при шаге между рядами отверстий | 0,129 |
Межтарельчатое расстояние , м | 0,60 |
Число рядов клапанов на поток | 13 |
Общая масса тарелки, кг, не более | 680 |
Зазор под сливной перегородкой а, м | 0,027 |
Площадь прохода газа, м2 | 0,917 |
КПД тарелки | 0,35 |
Список литературы
1. Гайле А.А., Пекаревский Б.В. Расчет ректификационных колонн: учебное пособие. - СПб.: СПбГТИ (ТУ), 2007.
2. Кузнецов А.А., Судаков Е.Н. Расчеты основных процессов и аппаратов переработки углеводородных газов: Справочное пособие. – М.: Химия, 1983.
3. Мурин И.В., Кисленко Н.Н., Сурков Ю.В. Технология переработки природного газа и конденсата: Справочник. - ч. 2. - М.: Изд-во «Недра», 2002.
4. Основные процессы и аппараты химической технологии: Пособие по проектированию/ Под ред. Ю.И. Дытнерского, 3-е изд., стереотипное. – М.: ООО ИД «Альянс», 2007.
5. Рамм В.М. Абсорбция газов. - 2-е изд. - М.: Химия, 1976.
6. Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки: Справочник/ Под ред. Е.Н. Судакова. - 3-е изд. - М.: Химия, 1979.
7. Справочник нефтепереработчика/ Под ред. Г.А. Ластовкина, Е.Д. Радченко и М.Г. Рудина. – Л.: Химия, 1986.
8. Справочник химика: в 6 т. – т. 1. / Под ред. Зониса С.А., Симонова Г.А., изд. 2, перераб. и доп. – Л.: Изд-во «Химия», 1966.
9. Фролов В.Ф. Лекции по курсу «Процессы и аппараты химической технологии». – 2-е изд., испр. – СПб.: ХИМИЗДАТ, 2008.
10. Чернышев А.К., Поплавский К.Л., Заичко Н.Д. Сборник номограмм для химико-технологических расчетов. - Л.: Химия, 1969.