|
3.HISOB QISMI
3.1.Rektifikatsion kolonnani hisoblash
Neft va gazni qayta ishlash korxonalarida qо‘llaniladigan rektifikatsion va
absorbsion kolonnalarda turli rusumdagi tarelkalar (qalpoqchali, klapanli,
elaksimon, tez harakat qiladigan oqimli, S-simon elementli, nasadkali va
boshqalar) ishlatiladi.
Rektifikatsion kolonnalar (absorberlardan farqli) qо‘shimcha issiqlik
almashinish uskunalari (isitgich, qaynatgich, haydash kubi, deflegmator,
kondensator, sovitgich) bilan ta’minlangan bо‘ladi. Energetik harajatlarni
kamaytirish uchun quyidagi ishlar qilingan bо‘lishi kerak:
1)
rektifikatsion kolonnalarni yaxshi issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplash;
2)
jarayonni maqbul (ya’ni optimal) flegma soni bilan olib borish;
3) ikkilamchi issiqlik oqimlaridan ishlab chiqarish ehtiѐjlarini qondirish uchun
foydalanish; 4) mumkin bо‘lgan sharoitda uskunaning kubida suyuqlikni
bug‘latish uchun о‘tkir bug‘ni ishlatish; 5) issiqlik nasosini qо‘llash; 6) ayrim
sharoitlarda, masalan azeotrop aralashmalarini rektifikatsiyalash paytida, har xil
bosim bilan ishlaydigan ikki (yoki kо‘p) kolonnali qurilmalardan foydalanish.
Rektifikatsion kolonnalarni hisoblash ham bir xil rusumdagi absorbsion
uskunalarni hisoblashdan farq qilmaydi. Faqat dastlab yuqorigi va pastki kolonna
alohida hisoblanadi, sо‘ngra rektifikatsion uskunaning umumiy ish balandligi
aniqlanadi.
Misol tariqasida tarelkali va nasadkali absorberlarni hisoblashni kо‘rib
chiqamiz. Absorberlarni hisoblashda quyidagi kattaliklar berilgan bо‘ladi: gazning
sarfi G, gazdagi tegishli komponentning boshlang‘ich Y
b
va oxirgi Y
0
konsentratsiyalari,
tegishli
komponentning
suyuqlikdagi
boshlang‘ich
konsentratsiyasi X
b
. Quyidagi qiymatlar esa aniqlanishi kerak: absorbentning sarfi
L, absorberning diametri D
a
va balandligi N, uskunaning gidravlik qarshiligi ΔR.
Absorberlarni hisoblash quyidagi tartibda olib boriladi.
1.
Y–X diagrammasida muvozanat bog‘liqligi Y* = f (X)
chizilib,
X
ning qiymati aniqlanadi. Fazalarning muvozanat holatidagi
tarkiblari maxsus adabiѐtlarda berilgan bо‘ladi.
2. Absorbentning sarfi L topiladi, buning uchun avvalo uning
minimal sarfi quyidagi tenglama orqali aniqlanadi:
б
b
X
X
Y
Y
G
L
*
0
0
min
Sо‘ngra L = θL
min
hisoblaniladi, bu yerda θ – absorbentning ortiqcha
kerakligini bildiruvchi koeffitsiyent (odatda θ=1,3÷1,5). L ning topilgan qiymatiga
asosan moddiy balans tenglamasi bо‘yicha absorbentning oxirgi tarkibi X
0
ni
aniqlash mumkin.
3. Y–X diagrammasida ish chizig‘i chiziladi, bu chiziq koordinatalari Y
b
,
26
X
0
va Y
0
, X
b
bо‘lgan nuqtalardan о‘tgan tо‘g‘ri chiziqni tashkil etadi.
4. Yutilgan komponentning miqdori quyidagi moddiy balans
tenglamasiga asosan aniqlanadi:
M = G (Y
b
– Y
0
) = L (X
0
– X
b
) .
(13.2)
5. Absorberning balandligi N va diametri D
a
topiladi. Modda
almashinish uskunalarining asosiy о‘lchamlarini aniqlash tartibi 10-bobda
keltirilgan.
6..
Absorberlarning gidravlik qarshiligi topiladi. Uskunaning gidravlik
qarshiliklarini aniqlash tartibi ularning turiga qarab har xil bо‘ladi.
a) Tarelkali absorberlarning gidravlik qarshiligini hisoblash. Bu absorberlarda gazning
harakatiga quruq tarelka, suyuqlik yuzasidagi sirt taranglik kuchi va tarelkadagi gaz-
suyuqlik qatlami qarshilik qiladi. Shuning uchun tarelkalarning gidravlik qarshiligi (ΔRr,
Pa) uch qarshilikning yig‘indisiga teng bо‘ladi:
, (13.3)
bu yerda ΔР
қт
– quruq tarelkaning qarshiligi, Pa; ΔР
сқ
– suyuqlik yuzasida sirt
taranglik kuchi ta’siridan hosil bо‘ladigan qarshilik, Pa; ΔР
гс
– gaz- suyuqlik
qatlamidagi qarshilik, Pa.
Quruq tarelkaning qarshiligi quyidagi tanglamadan aniqlanadi:
2
2
г
r
КТ
Р
(13.4)
bu yerda w
r
= w
0
/f
t
– tarelka teshiklaridagi gazning tezligi, m/s; w
0
– gazning mavhum
tezligi, m/s; f
t
–tarelka teshiklarining yuzasi, m
2
, ρ
r
– gazning zichligi, kg/m
3
;
ξ
–
tarelkaning qarshilik koeffitsiyenti, u katta intervalda
(ξ
=0,5÷4) о‘zgarib, tarelkaning
konstruksiyasiga bog‘liq bо‘ladi.
Tarelkaga kirayotgan suyuqlik qatlamidagi suyuqlikning sirt taranglik kuchi
ta’siridan hosil bо‘layotgan qarshilikni yengish uchun ketgan bosim quyidagicha:
(13.5)
bu yerda – sirt taranglik kuchi, N/m,
d
Э
– tarelkadagi suyuqlik kiradigan
tirqishlarning ekvivalent diametri, m.
Oqimli rejimda ishlaydigan tarelkalar uchun ΔP
cқ
hisobga olinmaydi.
Tarelkaning gaz-suyuqlik qatlamidagi qarshiligi qatlamning statik bosimiga teng
deb olinadi:
27
(13.6)
bu yerda h
0
va h
gs
– tarelkadagi suyuqlik va gaz-suyuqlik qatlamlarining
balandliklari, m; ρ
c
, ρ
gs
– tarelkadagi suyuqlik va gaz-suyuqlik aralashmasining
zichliklari, kg/m
3
; g = 9,81 m/s
2
– erkin tushish tezlanishi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
