6.2.2 Тепловий розрахунок абсорбера

Осушення газу проходить в ізотермічних умовах, що практично значно не вплине на температуру ДЕГ.

Метою розрахунку теплового балансу є визначення температури насиченого ДЕГ.

Рівняння теплового балансу абсорбера має вигляд:

(6.4)

де – кількість тепла, яке вноситься з вологим газом, кДж/год;

– кількість тепла, яке вноситься з регенерованим ДЕГ, кДж/год;

– кількість тепла, яке виділяється при конденсації водяної пари і

розчиненні конденсату у диетиленгліколі, кДж/год;

– кількість тепла, яке виноситься осушеним газом, кДж/год;

– кількість тепла, яке виноситься з насиченим розчином ДЕГ, кДж/год.

Прихід тепла

- з вологим газом:

(6.5)

де - теплоємність вологого газу, кДж/кг˚С;

– температура вологого газу, ˚С.

Теплоємність вологого газу визначається за формулою [5,с.64]:

- ∆с (6.6)

де с˚ - ізобарна теплоємність газової суміші в розрахунку на ідеальний газ,

кДж/кг˚С

∆с – поправка на тиск, кДж/кг˚С.

; t = 27˚С

; t = 27˚С

t = 27˚С

Рисунок 6.1 – Схема матеріальних потоків абсорбера

Тепоємність с˚ визначається за формулою [5,с.64]:

(6.7)

де – концентрація компонента в газовій суміші, мол. частка;

- теплоємність компонента в розрахунку на ідеальний газ, кДж/кг˚С.

Розрахунок с˚ приведений в таблиці 6.3

Таблиця 6.3 – Розрахунок ізобарної теплоємності газу

абсорбера(як ідеального газу)

Компоненти			, кДж/кг˚С	, кДж/кг˚С
Метан	0,8324	0,6516	2,230	1,4531
Етан	0,0652	0,0957	1,760	0,1684
Пропан	0,0548	0,1180	1,680	0,1982
Бутан	0,0312	0,0794	1,690	0,1342
Пентан	0,0152	0,0537	1,700	0,0913
Азот	0,0012	0,0016	1,050	1,0017
Всього:	1,0000	1,0000	-	2,0469≈2,050

Приймається ∆с = - 0,1 кДж/кг˚С [5,с.65]

- з регенерованим розчином диетиленгліколю:

(6.8)

де – середньомасова теплоємність 98%-вого розчину регенерованого

диетиленгліколю при t = 27˚С, кДж/кг˚С.

Величину теплоємності регенерованого ДЕГ знаходять за допомогою графіка [5,с.66, рисунок 2.9], згідно графіка

- кількість тепла, яке виділяється при конденсації водяної пари і розчиненні

конденсату в диетиленгліколі:

(6.9)

де – кількість тепла, яке виділяється при конденсації водяної пари, кДж/год;

– кількість тепла, яке виділяється при розчиненні конденсату, кДж/год.

(6.10)

де - теплота конденсації водяної пари, кДж/год, = 2424,00 кДж/кг

[5,с.66]

(6.11)

де – теплота розчинення води в диетиленгліколі, кДж/кг,

[5,с.66]

Визначається загальний прихід тепла:

(6.12)

Витрата тепла

- з осушеним газом:

(6.13)

де – теплоємність осушеного газу при t = 27˚С, яка приймається рівній

теплоємності вологого газу [5,с.67], кДж/год

- насиченим розчином диетиленгліколю:

(6.14)

Температура насиченого розчину диетиленгляколю визначається за формулою:

(6.15)

Приймається що середня температура в абсорбері 33˚С і визначається теплоємність насиченого розчину ДЕГ , [5,с.67]

Середня температура в абсорбері дорівнює:

(6.16)

Згідно розрахунку, температурний режим абсорбера вибрано вірно.