Nasadkali absorberni hisoblash

3.1. Nasadkali absorberni hisoblash

Berilgan shart qiymatlari:

Gaz -CO2+(CO+H2)

Normal sharoit uchun gaz bo’yicha ish unumdorlik.– G0 = 2 m3/cek. Gaz aralashmasi tarkibi: CO2 – 20% , (CO+H2) – 80%.

Yutuvchi suyuqlik MEA. MEA temperaturasi ts = 30 0C.

Yutuvchi suyuqlikda CO2 gazini saqlashi– xn= 0. Koponentning ajratib olish darajasi– φ = 90%.

Qurilmadagi bosim– R = 0,1 MPa. Yutuvchining qo’shimcha ish koeffitsienti– 1,8. Absorbtsiyalashdagi temperatura - ta = 20 0C. Kiruvchi gaz temperaturasi – T = 150 0C. Absorber turi - nasadkali.

Absorberning geometrik ulchamlari asosan zururiy modda o’tkazish va fazada tezligi orqali aniqlanadi.

Modda almashinish yuzasi quyidagicha aniqlanadi:

F =        М[pic 1]

Kу ⋅ΔУ ур

, (1)

Bu erda Ku – Gaz fazasiga modda o’tkazish koeffetsienti, kg/(m2s); M – Yutiluvchi modda massasi.

1. Yutiluvchi modda massasi va yutuvchi sarfi

CO2        gazining        vakt        davomida        absorbentdan        o’tish        miqdorini        quyidagicha aniklaymiz:

М = G ⋅ (Yб −Yо ) = L ⋅ (Xб − Хо ) , (2)[pic 2][pic 3][pic 4][pic 5]

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

X н , Х к - CO2 gazining yutuvchidagi boshlang’ich va oxirgi kontsentratsiyalari, kg CO2/kg;[pic 6][pic 7]

Yн ,Yк - CO2 gazdagi komponetning gaz aralashmasidagi boshlang’ich va oxirgi kontsentratsiyalari, kg CO2/kg gaz.[pic 8][pic 9]

Hisob:

[pic 10]

Х = 0

Y = yн ⋅ МСО

= 0,35⋅ 44 = 0,39kmol CO /kmol gaz

б        б        22,4        2[pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15]

Yо = Yб ⋅ (1−ϕ) = 0,39⋅ (1− 0,9) = 0,039kmol CO2/kmol gaz[pic 16][pic 17][pic 18][pic 19]

CO2 gazning[pic 20]

Хо yutuvchidagi oxirgi kontsentratsiyasini

Yн =

f ( Х )

aniqlaymiz.

y* = K ⋅ х , (3)[pic 21][pic 22][pic 23]

P

Bu erda K = 20,4 mm.rt.uts. = 2719,32 Pa. Qiymatlarni qo’yib quyidagini aniqlaymiz:

y* = 0,027 ⋅ х = 0,27⋅ х[pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

0,1

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

[pic 28]

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

* = 0,0145kmol CO2/kmol topamiz.[pic 29][pic 30][pic 31]

CO2 gazining yutuvchi Хк dagi oxirgi kontsentratsiyasi va suyuqlikni regeniratsiyalash uchun yo’qotilgan energiyaning bir qismini aniqlaymiz (absorberning o’lchamini o’zgarishiga ta’sir qiladi).[pic 32]

Buda quyidagini topamiz:

[pic 33]

            Х * + 0,5⋅ Х

0,145

Х =        уб        б =[pic 34]

о        1,5

1,5

= 0,097 kmol CO2/kmol.

Inert qismining sarfi:

G = V0 ⋅(1- Yоб ) ⋅ (ρ0у - Yб ) , (4)[pic 35]

Bu erda

ρ 0у = 1,29 kg/m3 ;

Y        = 0,2 m3 SO2/m3gaz –gazdagi CO2 komponentning hajmiy miqdori. Qo’yamiz va aniqlaymiz:[pic 36]

G = 2 ⋅(1- 0,2)⋅ (1,29 - 0,39) = 1,44кг / с

Yutilayotgan komponent bo’yicha absorber ish unumdorligi:

М = G ⋅ (Yн - Yк ) , (5)[pic 37][pic 38]

Qo’yamiz va aniqlaymiz:

М = 1,44⋅(0,39- 0,039) = 0,7кг / с

Yutuvchi sarfi:

Qo’yamiz va aniqlaymiz:

L =        M

(Xо - Xб )[pic 39]

, (6)