4.1.Adsorberning adsorbent bo’yicha ish parametrlarini hisoblash.
Adsorbent qatlamining ostidagi va ustidagi havoning bosimi atmosfera bosimiga tengdir. Sorbent zarrachalarining zichligi rk - 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 pk
p
9,81 0,00205 3
p 1,8510 5 2
Remk ni prof. Todes O.M. formulasi orqali isoblab topish mumkin:
Remk
Ar
2,38105
60,3
1400 5,22 Ar
1400 5,22 2,38105
Mavhum qaynash tezligini esa ushbu formuladan aniklanadi:
Re μ 60,31,85 105
Wmk
mk
d p
0,00205 1,206
0,451м / с
Shunday qilib,
holatda.
W Wmk 0,284 м / с 0,451 м / 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 0,002051,206 33,7 1,8510 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 0,41,206 0,2842 4 0,43 0,00205 0,8
1705α
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 0,231 2
9,55м / с
Truba quvuridagi oqim uchun Reynolds kriteriysi:
Re 9,5 0,2311,206 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:
trubaga kirish (o’tkir qirrali):ξ1 0,5;
zadvijka: d = 0,231 m uchun ξ2 0,22;
tirsak; ξ3 1,1;
trubadan chiqish:ξ4 1
Mahalliy qarshilik koeffistientlarining yig’indisi
ξ 0,5 0,22 4 1,11 6,12 ga teng bo’ladi.
3.2.. Adsorberning issiklik balansi hisobi
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;
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;
3 3 1 ϕ δ
3
ϕ3 0,905;
δ k3 ;
k
2
Fazaviy tenglik konstantasi k nomogrammadan topiladi.
3
k 2,3(366 Ква1,37 10 6 Па)
}δ
2
k 5,15(366 Rвв1,37 10 6 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) 231 Кmol / s
3
Etanning koldik tarkibidagi miqdori e’tiborga olmaydigan darajada kam,
m
shuning uchun l
2
quyidagicha topiladi:
m
m
l 0,03 l
2 3
m
l 0,03 231 6,93 Кмоль / с.
2
Koeffistient ϕ3 ni quyidagi tenglama bilan topamiz.
3
ϕ l f3
(1 ϕ3 ) lm ;
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
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 lm2 ϕ2 ϑ f2
60 6,93 0,34 135,6 0,961
l
f
2
2 ϕ
( ϑf 2
60 0,34(135,6 6,93)
Ng va ϕ2 0,961 dan foydalanib Kramser diagrammasidan S 2=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 Z 3=0,842 ga teng bulib 0,834 dan 1% ga farklanadi.
m
l 0,834(147 127,8) 229,2 Кмоль/ с.
3
m
l 0,03 229,2 6,88 Кмоль / с
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
Si S
ki
3
3 k
yoki
Si S
ki bilan topiladi. Xamma
2
2 k
uglevodorodlar uchun
Аi va Si natijalarini olamiz. Bundan tashkari ϕi
va ϕi
larning natijalari xam shu jadvaldan olinadi.
Kalin adsorbentning miqdori.
А La lbi ;
3 k ϑ
3 bi
Bu erda La - adsorbent miqdori, kmol/s; uglevodorodlarning summa miqdori; (kmol/s);
lbi
- suyuk fazadagi
ϑbi
adsorberga kiruvchi gazning summa miqdori (kmol/s);
La A3 k3 ϑbi lbi
11,02 1276,42 692,5 609Кмоль \ с
Adsorberdagi gazlar aralashmasining molekulyar massasi.
п
Ixtiyoriy gaz okimiining urtacha molekulyar massasi quyidagi formula bilan topiladi:
Му уi Мi ;
1
Bu erda: уi 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 хiM 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
Desorberning temperatura rejimi. Desorberning yukorigi kismining temperaturasi quyidagi tenglama bilan topiladi:
усi ki
1; усi
1.19
ki - konstanta grafik buyicha topiladi. Desorberning pastki kismining
temperaturasi suyuk faza izotermasi tenglamasidan foydalanib topiladi.
хmi·ki 1; хmi
Desorberdagi urtacha temperatura quyidagicha aniklanadi:
Тg Tc Tm
2
323 400 361,5K
2
Tm 400 hisoblanishi kursatilmagan.
6. Adsorberning issiklik balansi.
Qϑf
Qϑc QLa Qϑ1 QLa QLa Q0
Q- oqimlarning issiklik miqdori kVt; pastidagi indeks esa sxema va oqimlar nomini bildiradi.
Aloxida uglevodorodlarning T=1,37 10 6
issikligini ri topamiz.
Pa bosimdagi kondensatstiyalanish
Uglevodorodlarning urtacha mol kondensastiyalanish issikligini quyidagicha aniklaymiz.
rmi
ri M i X bi 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.
Qa rmi lbi
13032 692,5 9 106 кЖ / с 2500кВт.
Adsorbentdan olingan issiklik miqdori:
Q0 13010 10790 2220кВт
Do'stlaringiz bilan baham: |