3 Характеристика сировини, допоміжного матеріалу та продукту процесу

Установка призначена для осушення газу. Сировиною установки є газ Бориславського ГПЗ.

Допоміжним матеріалом в процесі осушення газу служить диетиленгліколь. Для розрахунку матеріального балансу виписуються вихідні дані з [1], [5,с.36], які представлені в таблицях 3.1 – 3.2.

Таблиця 3.1 – Характеристика сировини

Хімічний склад
Вміст,	83,24	6,52	5,48	3,12	1,52	0,12

Таблиця 3.2 – Характеристика допоміжного матеріалу

Показники якості	Норма
Зовнішній вигляд Вміст основної речовини, в не менше Густина при 20˚С, кг/м3 Кислотність Температура кипіння, ˚С Вміст вологи, не більше Вміст органічних домішок, не більше Кіломольна маса, кг/моль В’язкість при 20˚С, м2/с Формула	прозора рідина 99,00 1118-1120 Нейтральна 245 0,05 0,40 106,12 35,7 · 10-6 О

Продуктом процесу є осушений газ, хімічний склад якого майже не змінюється.

Точка роси осушеного газу мінус 10˚С.

5 Розрахунок матеріального балансу

Матеріальний баланс установки складається з метою визначення масової витрати вологи, яка вилучається під час осушення. Згідно графіка ППР установка працює 350 днів у році.

Визначається годинна об’ємна витрата вологого газу за формулою:

(5.1)

де V – задана продуктивність нм³/год.

Визначається масова витрата вологого газу за формулою [8,с.7]:

, (5.2)

де ƍ˚ - густина газу при нормальних умовах, кг/нм³.

Густина газу при н.у. визначається за формулою [9,с.284]:

ƍ˚ = (5.3)

де М – кіло мольна маса газу, кг/кмоль;

22,4 – кіло мольний об’єм газу при н.у., нм³/кмоль.

Кіломольна маса газу визначається за формулою [9,с.284]:

М = Σ (5.4)

де – кіло мольна маса окремих компонентів газу, кг/моль;

– концентрація окремих компонентів газу, мольні частки.

Розрахунок кіло мольної маси газу приводиться в таблиці 5.1

Таблиця 5.1 – Розрахунок кіломольної маси газу

Компонент		М, кг/кмоль
	0,8324 0,0652 0,0548 0,0312 0,0152 0,0012	46 30 44 58 72 25	13,3184 1,9560 2,4112 1,8096 1,0944 0,0336
Усього:	1,000	-	20,6232≈20,62

ƍ˚ =

= 188805,00 кг/год

Масова витрата вологи, яка виділяється в процесі осушення, визначається зв формулою [6,с.58]:

(5.5)

де – початковий і кінцевий вміст вологи в газі, кг/м³.

Згідно графіка температура контакту при концентрації диетиленгліколя = 98

Точка роси вологого газу до контакту з диетиленгліколем визначається за формулою [6,с.58]:

(5.6)

де – температура точки роси вологого газу до контакту з диетиленгліколем,

˚С;

– температура точки роси осушеного газу, ˚С;

∆t – зниження точки роси, яка визначається в залежності від температури

контакту за допомогою графіка [6,с.60. рисунок 2.4].

Згідно графіка ∆t = 17˚С; .

Початковий вміст вологи , згідно графіка [6,с.58, рисунок 2.2] при тиску П = 2,1 МПа і температурі складає , а кінцевий вміст вологи - при тиску П = 2,1 МПа і температурі складає .

Визначається об’ємна витрата газу при робочих умовах за формулою [6,с.59].

(5.7)

де z – коефіцієнт стиску газової суміші.

Коефіцієнт стиску газової суміші визначається в залежності від приведених температури і тиску за формулами [6,с.59]:

(5.8)

; (5.9)

де – псевдо критичні параметри компонентів газу.

Розрахунок цих параметрів приводиться в таблиці 5.2.

Таблиця 5.2 – Розрахунок псевдокритичних параметрів газової

сировини в абсорбері(без вологи)

Компонент		Критичні параметри			Псевдокритичні параметри
	0,8324 0,0652 0,0548 0,0312 0,0152 0,0012	190,55 305,43 369,82 425,16 469,50 125,87	4,604 4,880 4,249 3,796 3,369 3,288	158,6 19,9 20,3 13,3 7,1 0,2		3,832 0,318 0,233 0,118 0,051 0,004
Усього:	1,0000	-	-	219,4		4,556

Згідно графіка z = 0,95

Визначається масова витрата осушеного газу за формулою:

(5.10)

(5.11)

Дані розрахунку зводяться в таблицю 5.3.

Таблиця 5.3 – Розрахунок матеріального балансу

Статті балансу		т/рік	т/добу	кг/год
Взято: Вологий газ	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00
Усього:	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00
Одержано: Осушений газ Вода Втрати	94,99 0,01 5,00	1506487,50 175,00 79299,50	4304,25 0,50 226,57	179343,88 20,87 9440,25
Усього:	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00

Таблиця 5.4 – Розрахунок матеріального балансу без втрат

Статті балансу		т/рік	т/добу	кг/год
Взято: Вологий газ	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00
Усього:	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00
Одержано: Осушений газ Вода	99,99 0,01	1585769,50 192,50	4530,77 0,55	188782,00 23,00
Усього:	100,00	1585962,00	4531,32	188805,00