Qurilish кonstruksiyalari” каfedrasi 5312000-“Neft-gazni qayta ishlash sanoati оb’yektarini loyihalashtirish va qurish” ta’lim yo‘nalishi

4.1.Adsorberning adsorbent bo’yicha ish parametrlarini hisoblash.

Adsorbent qatlamining ostidagi va ustidagi havoning bosimi atmosfera bosimiga tengdir. Sorbent zarrachalarining zichligi r_k - 800 kg/m³, o’rtacha o’lchami d= 0,0020 m va shakl faktori F = 0,8. Qo’zg’almas sorbent qatlamining balandligi N = 0,65 m, g’ovakligi =0,4 m³/m³. Adsorberning ichki diametri V = 1,34 m. Truba quvurida 90° li 4 ta tirsaklar va 1 ta zadvijka o’rnatilgan.

Qatlam holatini aniqlaymiz.

Qurilmadagi havoning fiktiv tezligani topamiz:

_{W } 4  Q _

4  0,4
 0,284м / с

^ π  D²

3,14 1,34²


Arximed kriteriysini quyidagi formuladan hisoblaymiz:

  
g  d ²

Ar _{μ 2} p_k

 p

9,81 0,00205<sup>3


p</sup> 1,8510^5 2

Re_mk ni prof. Todes O.M. formulasi orqali isoblab topish mumkin:

Re_mk 

Ar _

2,3810⁵

 60,3

1400 5,22 Ar

1400 5,22 2,3810⁵

Mavhum qaynash tezligini esa ushbu formuladan aniklanadi:

Re  μ 60,31,85 10^5

^Wmk

_ mk _

d  p

0,00205 1,206

 0,451м / с

Shunday qilib,

holatda.

W_  W_mk 0,284м / с  0,451м / с;

Demak qatlam qo’zg’almas

Qatlamdagi Reynolds kriteriysining qiymati aniqlanadi:

Re  ² 

3

ф

1 ε 
 Re_

 ² 

3

0,8

1 0,4

_ 0,284  0,002051,206 _{ 33,7} 1,8510^5

Qarshilik koeffistienti λ ushbu formuladan topiladi:

λ  ¹³³  2,34  ¹³³  2,34  6,29

Re 33,7

o
Adsorbent qatlamining gidravlik qarshiligi hisoblanadi:

^{}kam

_ 3 λ  H 1 ε  ρ  w²

_ 3 6,29  0,65 1 0,41,206 0,284² 4  0,4³  0,00205 0,8
 1705α

Adsorberdagi gaz taqsimlovchi to’r parda va boshqa yordamchi elementlarning gidravlik qarshiligi qatlam qarshiligining 10% ni tashkil etadi deb qabul qilamiz. Unda, qurilmaning gidravlik qarshiligi quyidagiga teng bo’ladi:

  _kur =  _kat • 1,1 = 1705 • 1,1 = 1876 Pa

Truba quvuridagi havoning tezligini w = 10 m/s deb qabul qilamiz. Unda, truba quvurining diametri quydagi formuladan hisoblab chiqariladi.

d 
Tashqi diametri 245 mm va devorining qalinligi 7 mm bo’lgan po’lat truba tanlanadi. Trubaning ichki diametri d = 0,231 m va undagi haqiqiy tezlik quyidagiga teng bo’ladi:

_{w } 0,4  4 3,14  0,231²

 9,55м / с

Truba quvuridagi oqim uchun Reynolds kriteriysi:

_{Re } 9,5  0,2311,206 _{ 149800} 1,85 10^5

Truba quvuri ishlatilgan, ozgina emirilgan deb qabul qilamiz.Unda  = 0,15 mm bo’lsa, quyidagi natijalar olinadi:

1,5 10^5

e 

0,231

 6,49 10^4 ; ¹

e

 1541;10  ¹

e

 15410

560  ¹  862900;15410  Re  143800  862900

e

Shunday qilib, λ ni hisoblasharalash ishqalanish zonasi uchun chiqarilgan quydagi formuladan topish kerak.


λ  0,11^ 6,49 10^4 

_{68 }0, 25



 0,020

_ 143800_

Mahalliy qarshilik koeffistientlari aniqlanadi:

1. 
   trubaga kirish (o’tkir qirrali):ξ₁  0,5;
   
2. 
   zadvijka: d = 0,231 m uchun ξ₂  0,22;
   
3. 
   tirsak; ξ₃ 1,1;
   
4. 
   trubadan chiqish:ξ₄ 1
   

Mahalliy qarshilik koeffistientlarining yig’indisi

ξ  0,5  0,22  4 1,11  6,12 ga teng bo’ladi.

3.2.. Adsorberning issiklik balansi hisobi

1. 
   Hisoblash uchun quyidagi kattaliklar qabul qilingan.
   

π  1,37 10⁶ Pа - apparatdagi bosimi;

ϕ₃  0,905

• 
  adsorbstiyadan tozalangan gaxning ajralishi koeffistienti;
  

Adsorber pastidagi temperatura 316K; O‘rtacha temperatura (desorberda) 366 K;

2. 
   Koldikdagi propan va etan miqdori; Ajralish koeffistienti, adsorbstiya va desorbstiya faktorlari.
   

Desorber pastidan chikayotgan propan miqdori (kmol/s):

 _m3

 Z₃ ( _f3 ν _f3 ) ;

Suyuk va gaz fazadan propannning ajralish koeffistienti;

Z  ϕ

1  δ _;

^{3 3} 1 ϕ δ

3

ϕ₃  0,905;

δ  ^k3 ;

k ^

2
Fazaviy tenglik konstantasi k nomogrammadan topiladi.

3
k ^  2,3(366Ква1,37 10⁶ Па)

}δ

2
k ^  5,15(366Rвв1,37 10⁶ Па)

_ 2,3

5,15
 0,446

Z₃  0,905

1  0,446


1  0,905  0,446
 0,842

m
l  0,842(146  127,8)  231Кmol / s

3
Etanning koldik tarkibidagi miqdori e’tiborga olmaydigan darajada kam,

m
shuning uchun l

2

quyidagicha topiladi:

m

m
l  0,03l

2 3

m
l  0,03  231  6,93Кмоль / с.

2

Koeffistient ϕ₃ ni quyidagi tenglama bilan topamiz.

3
ϕ  ^{l f3}

(1  ϕ₃^ )  l_{m ;}

3

3
ϕ₃^ (ϑ_f

• 
  l_m3
  

)  ϑ


f
3

Bu erda: ϕ₃^ - desorbstiyadan propanni olish koeffistienti.

ϕ₃ va Na kiymatlarini bilgan xolda Kramser diagrammasidan propanning

adsorbstiyalanish faktorini

А₃  1

ni topamiz:

А  А ^k3 dan etan adsorbstiyasi faktorini topamiz;


k
2 3

2

bu erda:

k₂  3ва

3
k  1,02(316Ква1,37 10⁶ Па

А  1^1,02  0,34;

2 ₃

Na va A₂ hisobga olib Kramser diagrammasidan

adsorbstiyadan etanning ajralish koeffistienti ϕ₂  0,34

ni topamiz.

Desorbstiyadan etanning ajralish koeffistientini hisoblab topamiz.

_{ϕ  } l _{f 2}  l_m2  ϕ₂ ϑ <sub>f2

</sub> 60  6,93  0,34 135,6 _{ 0,961}

l

f

2
²  ϕ

(ϑ_{f 2}

• 
  l_m2 )
  

60  0,34(135,6  6,93)

Ng va ϕ₂^  0,961 dan foydalanib Kramser diagrammasidan S₂=1,2 etanning
desorbstiyalanish faktorini topamiz.

Propanning desorbstiyalanish faktorii S₃ ni topamiz.

S₃  S

k₃^


2
² k ^

 ^{1,2  2,3}  0,536 ;

5,15

S₃ va Ng=10 ni hisobga olib Kramser diagrammasidan

topamiz.

ϕ₃^  0,536 ni

ϕ₃ 

147(1  0,536)  231


0,536(127,8  231) 127,8
 0,896

Z₃  0,896

1  0,446


1  0,896  0,446
 0,834 ;

Yuqorida Z₃=0,842 ga teng bulib 0,834 dan 1% ga farklanadi.


m
l  0,834(147  127,8)  229,2Кмоль/ с.

3

m
l  0,03  229,2  6,88Кмоль / с

2

2. 
   Quyilish zonasidagi barcha uglevodorodlar uchun adstorbstiya faktori
   

2
Al  A ^k3 yoki Аi  A ^k2

formula bilan topiladi:

i
³ ki k
i - komponent nomeri;

Desorbstiya faktori

S_i  S

k_i^


3
³ k ^

yoki

S_i  S

^ki bilan topiladi. Xamma


2
² k^

uglevodorodlar uchun

^Аi va Si natijalarini olamiz. Bundan tashkariϕ_i

va ϕ_i^

larning natijalari xam shu jadvaldan olinadi.

3. 
   Kalin adsorbentning miqdori.
   

_{А } La  lbi _;

³ k ϑ

3 bi

Bu erda La - adsorbent miqdori, kmol/s; uglevodorodlarning summa miqdori; (kmol/s);

l_bi

- suyuk fazadagi

^ϑbi

• 
  adsorberga kiruvchi gazning summa miqdori (kmol/s);
  

La  A₃  k₃  ϑ_bi  l_bi

 11,02 1276,42  692,5  609Кмоль \ с

3. 
   Adsorberdagi gazlar aralashmasining molekulyar massasi.
   

п

Ixtiyoriy gaz okimiining urtacha molekulyar massasi quyidagi formula bilan topiladi:

Му  _ у_i^  Мi ;

1
Bu erda: у_i^  i - komponentning mol ulushi;

Masalan: Gaz aralashmasi xom-ashyo adsorbstiyalangan kismining urtacha molekulyar massasi.

Му  0,304 16  0,224  30  0,314  44  0,0513  58  0,0734  58  0,0134  72  0,0149  72  0,0050  86  35,1


п

Ixtiyoriy okimning urtacha molekulyar massasi quyidagicha aniklanadi:
М _х  _ х_i^M _i ;

bu erda

^_i

• 
  suyuklik okimidagi i- komponentning mol ulushi;
  

M _x  0,0433 16  0,1409  44  0,524  44  0,0944  58  0,1347  58  0,0245  72 

 0,0288  72  0,0094  86  45,97

4. 
   Desorberning temperatura rejimi. Desorberning yukorigi kismining temperaturasi quyidagi tenglama bilan topiladi:
   


^ус^i k_i^

 1; у_с^i

1.19

k_i - konstanta grafik buyicha topiladi. Desorberning pastki kismining

temperaturasi suyuk faza izotermasi tenglamasidan foydalanib topiladi.

_{} х^mi·k_i^  1; х^_mi

Desorberdagi urtacha temperatura quyidagicha aniklanadi:

_{Тg } T_c  T_m

2

 ^{323  400}  361,5K

2

T_m  400 hisoblanishi kursatilmagan.

6. Adsorberning issiklik balansi.

^Qϑf

• 
  Q_ϑc  Q_La  Q_ϑ1  Q_La  Q_L^_a  Q₀
  

Q- oqimlarning issiklik miqdori kVt; pastidagi indeks esa sxema va oqimlar nomini bildiradi.

Aloxida uglevodorodlarning T=1,37 10⁶

issikligini r_i topamiz.

Pa bosimdagi kondensatstiyalanish

Uglevodorodlarning urtacha mol kondensastiyalanish issikligini quyidagicha aniklaymiz.

^rm^i

r_i  M _i  X _b^i  419


п
 _

 16  0 ,0443  362  30  0 ,1409

 295  44  0 ,524

 244  58  0 , 0944

ⁱ  257  58  0 ,1347

  232  72  0 ,0245

 232

 72  0 ,0288

 204

 86  0 ,0094

 13032

Кж / моль

Adsorbstiyadan ajralgan issiklik miqdori.

Q_a  r_m^_i l_bi

 13032  692,5  9 10⁶ кЖ / с  2500кВт.

Adsorbentdan olingan issiklik miqdori:

Q₀  13010  10790  2220кВт