Матеріальний та тепловий баланси абсорберу другого ступеня

Прихід. 1. У абсорбер другого ступеня надходить коксовий газ з абсорбера першого ступеня у наступній кількості

кг/год м³/год

Сухий коксовий газ ……………......19456,0 48518,5

Бензольні вуглеводні……………..….1872,0 505,2

Аміак……………………….……....….....25,0 32,9

Сірководень………………………........832,0 548,1

Піридинові основи……………….……..20,8 6,0

Водяні пари……….……….………….2188,7 2723,7

Всього….…………...24394,5 52334,4

2. Розчин, що циркулює зі збірника другого ступеня. Позначимо цю кількість через G₃. Тоді загальний прихід дорівнює 24394,5+G₃.

Витрата. 1. Коксовий газ.

З тих 25 кг/год аміаку, що були в коксовому газі, поглинається 23,4 кг/год і залишається в газі 1,6 кг/год.

Кількість водяної пари, що виходить з газом з другого ступеня абсорбції G_в визначаємо виходячи з того, що за рахунок тепла нейтралізації та охолодження газу від температури 58°С до 52°С відбувається випаровування води.

Величина G_в може бути визначена за рівнянням 5.11

Тепло, що вноситься коксовим газом:

Q₁=9163991,8 кДж/год.

Тепло реакції нейтралізації складає:

Q₂= ,

де 195673-тепло реакції нейтралізації, кДж/кмоль Н₂SO₄.

Тепло, що уноситься сухим коксовим газом:

Q₃=(19456×2,933+1872×1,03+832×0,997+1,6×2,13)×52=3110927кДж/год

Тоді

,

Таким чином, загальна кількість газів, що виходять з другого ступеня абсорбції, дорівнює:

кг/год м³/год

Сухий коксовий газ …………….......19456,0 48518,5

Бензольні вуглеводні……………..…..1872,0 505,2

Аміак……………………….……......….....1,6 2,1

Сірководень………………………....….832,0 548,1

Піридинові основи………………..….….20,8 6,0

Водяні пари……….……….…….........2377,5 2958,7

Всього….…….……...24559,9 52538,6

2. Циркулюючий розчин

Кількість циркулюючого розчину, що виходить з другого ступеня абсорбера, позначимо G₄ кг/год.

Тоді загальна витрата дорівнює 24559,9+ G₄

Прирівнюючи прихід і витрату, отримаємо

24394,5+G₃= 24559,9+ G₄

чи

G₃= G₄+165,4.

Кількість розчину, що поступає на другий ступінь абсорбера, приймаємо за об'ємом рівним кількості розчину, що поступає на перший ступінь абсорбції, що забезпечує однакову щільність зрошування.

Оскільки об'єм розчину, що поступає на другий ступінь, рівний 131,3 м³/год, то маса розчину при щільності 1,2 кг/л буде дорівнювати:

G₃ = 131,3×1200=157560 кг/год.

Тоді

G₄=157560 - 165,4=157394,6 кг/год.

Матеріальний баланс другого ступеня абсорберу заносимо у таблицю 5.4, кг/год:

 

Таблиця 5.4 Матеріальний баланс другого ступеня абсорберу

Прихід		Витрата
Коксовий газ	24394,5	Коксовий газ	24559,9
Циркулюючий розчин	157560,0	Циркулюючий розчин	157394,6
Всього	181954,5	Всього	181954,5

 

Тепло, що уноситься коксовим газом при температурі 52°С:

Q₅=3110927+(2493+1,84×52)×2377,5 =9291761,3 кДж/год.

Тепло циркулюючого розчину:

Q₆=157394,6×2,933×t=461638,4×t кДж/год.

Тепловий баланс другого ступеня абсорберу наведено у таблиці 5.5.

 

Таблиця 5.5 Тепловий баланс другого ступеня абсорберу

Прихід		Витрата
Тепло коксового газу	9163991,8	Тепло коксового газу	9291761,3
Тепло нейтралізації	101630,2	Втрати тепла зовні	125700
Тепло циркулюючого розчину	24030421	Тепло циркулюючого розчину	157394,6×2,933×t= 461638,4×t
Всього	33296043	Всього	9417461,3+461638,4×t

 

Прирівнюючи прихід та витрату тепла, отримаємо температуру розчину, який виходить з другого ступеня абсорберу у циркуляцію t=51,7°C