Islom Karimov nomidagi Toshkent Davlat Texnika Universiteti Gazni qayta ishlash texnologiyasi Kurs loyihasi

4.Monoetanolamin eritmasini qayta tiklash uchun desorberni hisoblash

Nordon komponent (vodorod sulfidi va karbonat angidrid) bilan to’yingan Monoetanolamin (MEA) suvli eritmasini qayta tiklash uchun desorberni hisoblash.

Aralashma tarkibi 1-jadvalda keltirilgan. Monoetanolaminning to'yingan eritmasi apparatga kiritilganda uning harorati t =90ºC ga teng. Qayta tiklanadigan eritmadagi oltingugurt komponentlariqismlarning miqdori bir MEA mol uchun 0,005 kmol dan oshmasligi kerak, karbonat angidirdi uchun bir mol MEA ga 0.0005 kmol. Nordon komponentlar bilan to’yingan MEA ning suvli eritmasi isitish yo’li bilan qayta tiklanadi. Desorber xom ashyosi MEAning suvli eritmasi bo’lib, issiqlik almashtirgichda t haroratgacha isitialdi va miqdorda yuqoridan beriladi. Nordon komponent bilan to’yingan MEA eritmasi qizdirilganda, uning bug’ bosimi ortadi. Kimyoviy absorbsiya jarayonida hosil bo'lgan kimyoviy birikmalar kislotali komponentlarning chiqarilishi bilan ajralib chiqadi.
Kimyoviy birikmalarning ajralish jarayoni quyidagi stexiometrik tenglamalar bilan tavsiflanadi:

2RNH₃HCO₃ (RNH₃)₂CO₃ + CO₂ + H₂O (1)

(RNH₃)₂CO₃ 2RNH₂ + CO₂ + H₂O (2)
2RNH₃HS (RNH₃)₂S + H₂S (3)
(RNH₃)₂S 2RNH₂ + H₂S (4)

Qurilmaga kirganda MEA ning to'yingan eritmasi bir marta bug'lanadi. Bir marta bug'lanish natijasida hosil bo'lgan desorberning pastki qismidagi MEA eritmasi ning suyuq fazasi bug’latgichining quvur oralig'iga kiradi. bu erda suv bug'i kondensatsiyasi ning issiqligi tufayli isitiladi va yana qisman bug'lanadi. Issiq va qayta tiklangan eritma desorberning pastki qismidan chiqariladi. bug'latgichidan nordon gazlar , suv bug'lari va suyuqlik qoldiqlari oqimi desorber ga qaytadi. Nordon gazlar va suv bug'lari desorberning yuqori qismidan chiqariladi, kondansator sovutgichida sovutiladi va sug'orish idishiga kiradi.

Suv nasosli sug'orish idishidan desorberning yuqori qismiga sug'oruvchi sifatida qaytariladi. Nordon gazlar tizimdan chiqariladi.
Jadval 1. to'yingan absorbentning tarkibini hisoblash

№	Komponent	Mol miqdori	Miqdor		Tarkib miqdori
1	H2O	18	123086	6838,083	0,82057	0,932029	16,78
2	RNH2	61,1	21000	343,699	0,14000	0,046846	2,86
3	H2S	34	3750	110,294	0,025	0,015033	0,51
4	CO2	44	1500	34,091	0,01	0,004647	0,20
5	(RNH3)2CO3	184,2	45	0,244	0,0003	0,000033	0,01
6	RNH3HCO3	123,1	4,5	0,037	0,00003	0,000005	0,00
7	(RNH3)2S	156,2	450	2,881	0,003	0,000393	0,06
8	RNH3HS	95,1	30	0,315	0,0002	0,000043	0,00
9	CH4	16	90	5,625	0,0006	0,000767	0,01
10	C2H6	30	45	1,500	0,0003	0,000204	0,01
	Σ		150000	7336,77	1,0000	1,0000	20,44

5.MEA eritmasining qayta tiklash moddiy balansi
MEA eritmasini qayta tiklash jarayonining moddiy balanslini tuzish uchun desorbedrlangan nordon gazlar miqdorini va qayta tiklangan MEA suvli eritmasi miqdorini bilish kerak.
Kimyoviy birikmalar (RNH3)2CO3, RNH3HCO3, (RNH3)2S, RNH3HS,
absorbentn haroratda qizidrgandan keyin erimaydi. Qayta tiklangan eritmada MEA bir kmol miqdoricha qoladi.

Regeneratsiya qilingan absorbentda erimaydigan karbonat angidrid kimyoviy birikmalarining umumiy miqdori:

Regeneratsiyalangan karbonat angifrif miqdori 1kmol MEA uchun 0.0005 kmoldan oshmasligi kerak. Bunday holda, regeneratsiya qilingan absorbentdagi uglerod dioksidining qoldiq miqdori quyidagicha bo'lad:

Desorbsiyalangan CO2 miqdori teng:


Qayta tiklangan eritmada oltingugurtli kimyoviy birikmalar soni bir kmol MEA quyidagi miqdor bo'yicha bo’ladi:

Regeneratsiya qilingan absorbentda erimaydigan oltingugurtli kimyoviy birikmalarning umumiy soni:

regeneratsiya qilingan eritmada oltingugurt saqlagan komponentlar soni kmol MEAga boshiga 0,005 kmodan oshmasligi kerak. Bunday holda, regeneratsiyalangan absorbentdagi vodorod sulfidining qoldiq miqdori quyidagicha bo'ladi:

<sub>Desorbsiyalangan vodorod sulfidi miqdori quydagiga teng:

Monoetanolamin eritmasini konsentratsiyalashda bug'langan suv miqdori quyidagi formula bilan topiladi:</sub>

Regeneratsiyalangan eritmadagi suv miqdori:

Desorberlangan bug ' - gaz aralashmasining miqdori:

Qurilmadan olingan bug ' - gaz aralashmasining quyidagi formula bilan hisoblab chiqiladi:
<sub>bu yerda Ф flegma soni.
Sanoat sharoitida flegma sonining raqamli qiymati 0,4 dan 8 gacha.


Ф = 2 olamiz:

Sug'orish miqdori teng:
Bu yerda Desorberlangan bug’ gaz aralashmasining bu’siz MEA miqdori. Kg\s</sub>
MEA 40 kg/soat miqdorida desorberga qaytariladi. Shunda:

Keyin quyidagicha bo'ladi:
Qurilmadan chiqarilgan eritmamiqdori tengdir:
Desorberga kiritilgan aralashma miqdori:

_Qayta tiklangan eritmaning miqdori:
Qayta tiklangan absorbent tarkibini hisoblash jadvali

№	Komponent	Molyar massasi,	Miqdori		Tarkibi
1	H2O	18	118396	6577,56	0,84639	0,94937	17,09
2	RNH2	61,1	21217	347,25	0,15167	0,05012	3,06
3	H2S	34	16	0,46	0,00011	0,00007	0,00
4	CO2	44	1	0,03	0,00001	0,00000	0,00
5	(RNH3)2CO3	184,2	26	0,14	0,00018	0,00002	0,00
6	RNH3HCO3	123,1	0,3	0,00	0,00000	0,00000	0,00
7	(RNH3)2S	156,2	189	1,21	0,00135	0,00017	0,03
8	RNH3HS	95,1	6	0,06	0,00004	0,00001	0,00
9	CH4	16	17	1,06	0,00012	0,00015	0,00
10	C2H6	30	16	0,55	0,00012	0,00008	0,00
	Σ		139884	6928,3	1,0000	1,0000	20,19

MEA eritmasining qayta tiklanish moddiy balansi jadvali

Desorberga keladigan oqim	Miqdori, кг/ч	Desorberdan olingan oqim	Miqdori, кг/ч
To'yingan eritma	150000	Bug ' - gaz aralashmasi,	20312,95
Sug'orish,	10196,9	Bug'latgichga desorberdan keluvchi eritma,	143369,34
Bug’latgichdagi desorbsiyalangan aralashma,	3485,3
Σ	163682,3		163682,3

6. Desorberning issiqlik balansi
Issiqlik miqdori desorberda to'yingan MEA eritmasidan vodorod sulfidi va karbonat angidridni ajratish quyidagi issiqlik balansi tenglamasida aniqlanadi:

Tenglamaning chap tomoni issiqlik kiritishiga (kVt) mos keladi: MEA ning to'yingan eritmasi; suyuq sug'orish. bug'latgichdagi desorber aralashmasi. nordon komponentlarining desorbsiyasi va bug ' sug'orish .
Tenglamaning o'ng tomoni issiqlik sarfiga to'g'ri keladi (kVt): bug 'gaz aralashmasi. desorberga yuborilgan eritma bilan, umumiy issiqlik sarfining 1% ni tashkil etuvchi issiqlik yo'qotilishi.
Issiqlik oqimi material oqim bilan umumlashadi
To’yingan MEA ning entalpiyasi ⁰С haroratda quyidagiga teng:

Bu yerda * C) eritmaning issiqlik sig’imi.
harotatda suv sug'orish entalpiyasi teng:

Bu yerda suvning issiqlik sig’imi

Bug’ – gaz aralashmasining entalpiyasini, hisob kitoblar aniq bo’lishi uchun suv bug’ining entalpiayasi bilan bir xilda olish mumkin. Lozim bo’lganda, bug ' - gaz aralashmasining entalpiyasini hisoblab olish mumkin.
Kolonna yuqorisida ºC haroratda suv bug’ining entalpiyasi ga teng: Apparatdagi past bosim tufayli vodorod sulfidi va karbonat angidridning entalpiyasini quyidagi formula yordamida hisoblash kerak:

Bu yerda koeffitsientlari, va uchun raqamli qiymatlar sifatida olinadi.

Bug'latgichdagi desorbsiyalangan suv-bug'aralashmasining tarkibi va entalpiyasi hisobi jadvali

Komponent	Miqdori	Tarkibi масс. доли	Entalpiya 0
H2S	1174,7	0,337032	391,3	131,88
CO2	160,3	0,045984	310,1	14,26
H2O	2150,4	0,616984	2750	1696,71
	3485,3			1842,85

Nordon komponentlarning kam miqdordaligi tufayli bug'latgichga desorberdan yo'naltirilgan MEA eritmasi entalpiyasi:

Bu yerda ºC) eritmaning issiqlik sig’imi, ºC Desorberdan chiqrilayotgan eritmaning qabul qilingan harorati.

Issiqlik yo’qotish miqdori quyidagiga teng:

Desorberning pastki qismidagi suv bug'ining miqdori quyidagi tenglama bo'yicha hisoblanadi:

Bu yerda vodorod sulfidi, karbonat angidrid va suv bug'lanishining o'ziga xos issiqliklari.

Desorberning issiqlik balansi jadvali.

Oqim ko’rsatkichi	Miqdori, кг/ч	Harorat, 0С	Entalpiya, кДж/кг	Issiqlik oqimi ko;rstakichi	Issiqlik miqdori, кВт
Kirish
	150000,0	90	372,6		15525
	10196,9	30	125,6		356
	3485,3	121	1842,8		1784
					12929
Σ	163682,3				30594
Iste'mol
	20313,0	111	2700,0		15235
	143369,3	90	378,0		15054
Issiqlik yo'qotish					306
Σ	163682,3				30594