Absorbtsion kolonnani hisoblash. Boshlang'ich ma`lumotlar

Absorbtsion kolonnani hisoblash.


Boshlang'ich ma`lumotlar. Toshko'mir moyi yordamida koks gazidan benzol uglevodorodlarini ajratib olish uchun absorber hisoblansin.
Gaz aralashmasi bo'yicha qurilma unumdorligi V_o = 10500 m³/ch;
Bug'-havo aralashmadagi benzol kontsentratsiyasi u_n = 0,040 kg/m³;
Adsorbtsion zonadan chiqishdagi aralashmadagi benzol
kontsentratsiyasi u_k= 0,003 kg/m³;
Absorberga kirayotgan moy tarkibidagi benzol miqdori x_n = 0,1%,
Jarayon temperaturasi t= 25°C;
Gaz aralashmasining absorberga kirishdagi bosimi R=0,2 MPa.

Koks gazidan benzol uglevodorodlarini toshko'mir moyi yordamida ushlab qolish ko'p komponentli absorbtsiya jarayonidir, chunki koks gazidan benzol, toluol, ksilol va solvent kabi aralashmalar bir vaqtda yutiladi. Koks gazining inert qismi ham ko'p komponentli - H₂, CH₄, CO, N₂, CO₂, O₂, NH₃, H₂ va boshqalardan iborat. Xudi shunday, toshko'mir moyining tarkibi ham murakkab, ya`ni aromatik uglevodorod va fenolli geterotsiklik birikmalardan tarkib topgan.

Hisoblash ishlarini soddalashtirish maqsadida, gaz aralashmasi va yutuvchi fazalar binar sistema, ya`ni tarqalgan komponent (benzol uglevodorodlari) va inert qismlardan iborat deb qabul qilinadi. Fazalarning fizik xossalarining o'rtacha qiymatlari olinadi.
Quyida keltirilgan hisoblashlarda kontsentratsiya tarqaluvchi komponentning nisbiy massaviy ulushlarida, yuklama esa – tashuvchining massaviy sarflarida ifodalangan.


1. Yutilayotgan komponent massasi va yutuvchining sarfini aniqlash.
Gaz aralashmasidan yutuvchiga o'tayotgan benzol uglevodorodlarining massasi M moddiy balans tenglamasidan aniqlanadi:

bu yerda L, G – toza yutuvchi va gazning inert qismining sarflari, kg/s; - yutuvchi moydagi benzol uglevodorodlarining boshlang'ich va oxirgi kontsentratsiyalari, kg BU/kg M; , - gazdagi benzol uglevodorodlarining boshlang'ich va oxirgi kontsentratsiyalari, kg BU/kg G.
Fazalar bo'yicha kontsentratsiya i yuklamalarni hisoblaymiz:
;
bu yerda - normal sharoitda koks gazining o'rtacha zichligi:
kg BU/kgG
kg BU/kgG
kg BU/kgM
Yutuvchi moydagi benzol uglevodorodlarining oxirgi kontsentratsiyasi uning sarfiga ta`sir etadi. O'z navbatida moyning sarfi absorber o'lchamlariga va suyuqlikni uzatishga va regeneratsiyaga haydashga ketadigan energetik sarflarga to'g'ridan-to'g'ri ta`sir qiladi. Shuning uchun, ni tanlashda yutuvchining optimal sarfidan kelib chiqish kerak. Koks kimyosi sanoatida yutuvchi toshko'mir moyining sarfi L ni minimal sarf qiymati L_min dan 1,5 marta katta qilib qabul qilinadi. Bunday hollarda, muvozanat ma`lumotlaridan foydalanib, oxirgi kontsentratsiya ni moddiy balans tenglamasidan topiladi:

B undan:
bu yerda - benzol uglevodorodlarining gazdagi kontsentratsiyasi bilan muvozanatdagi suyuqlikdagi kontsentratsiyasi.
Gaz inert qismining sarfi:

bu yerda - gazdagi benzol uglevodorodlarining hajmiy sarfi:

Unda

Yutilayotgan modda bo'yicha absorber unumdorligi:

Y utuvchi modda (toshko'mir moyi) ning sarfi:

Yutuvchi moddaning solishtirma sarfi:

1. Harakatga keltiruvchi kuchni hisoblash.

Absorberda suyuq va gaz fazalar qarama-qarshi harakatlanadi. Ideal siqib chiqarish modelini qabul qilib, harakatga keltiruvchi kuchni aniqlaymiz:

bu yerda i - absorberga kirishda va undan chiqishdagi katta va kichik harakatga keltiruvchi kuchlar, kg BU/kg G.

U shbu holat uchun
bu yerda va - absorberga kirish va chiqishdagi suyuq faza bilan muvozanatda bo'lgan gazdagi benzol uglevodorodlarining kontsentratsiyasi:
kg BU/kgG


kg BU/kgG


kg BU/kgG