Материальный и тепловой балансы абсорбера 2-й ступени - Расчет аммиачного абсорбера в условиях сульфатного отделения коксохимического завода

Материальный расчет.

Приход

1. В абсорбер 2-й ступени поступает коксовый газ из абсорбера 1-й ступени в следующем количестве, кг/ч:

Сухой коксовый газ 47250

Бензольные углеводороды 3188

Сероводород 1574,7

Аммиак 69,3

Двуокись углерода 166,2

Пиридиновые основания 100,6

Водяные пары 8410

Итого 60747,4

2. Циркулирующий раствор из сборника 2-й ступени абсорбера. Обозначим это количество через G3. Тогда общий приход равен 60747,4+ G3.

Расход.

1. Коксовый газ.

Из имевшихся в коксовом газе 30,7 кг/ч аммиака поглощается 69,3 кг/ч и остается в газе 2 кг/ч.

Количество пиридиновых оснований, оставшихся в газе после абсорбции, равно 1,5 кг/ч и, следовательно, поглощается пиридиновых оснований 78 - 1,5 = 76,5 кг/ч.

Количество водяных паров, выходящих с газом из 2-й ступени абсорбции GB определяем исходя из того, что за счет тепла нейтрализации и охлаждения газа от температуры 58° С до 52° С происходит испарение воды.

Величина GB может быть определена по уравнению

(2,9)

Где Q1 - тепло, внесенное коксовым газом, кДж/ч;

Q2 - тепло реакции нейтрализации, кДж/ч;

Q3 - тепло, уносимое сухим коксовым газом из абсорбера при t = 52° С

Тепло, вносимое коксовым газом Q1 =49410811 кДж/ч.

Тепло реакции нейтрализации составляет

Q2 = 46700-4,19- 164667кДж/ч,

Где 46 700-4,19 - тепло реакции нейтрализации, кДж /кмоль H2S04.

Тепло, уносимое сухим коксовым газом:

Q3 = (47250-0,7 + 31880,246 + 1574,7-0,238 + 2-0,508 + + 166,2-0,418 + +1,5-0,246)-4,19 = 2664203 кДж/ч.

Тогда

Таким образом, общее количество газов, выходящих из 2-й ступени абсорбции, равно:

Компонент

Кг/ч

Нм3/ч

Сухой коксовый газ

47250

105000

Бензольные углеводороды

3188

595

Сероводород

1574,1

715

Аммиак

2

2,5

Двуокись углерода

166,2

30

Пиридиновые основания

1,5

0,5

Водяные пары

8860

11026

Итого

61042,4

118472

2. Циркулирующий раствор.

Количество циркулирующего раствора, выходящего из 2-й ступени абсорбера, обозначим G4 кг/ч.

Тогда общий расход равен

61042,4 + G4.

Приравнивая приход и расход, получим

60747,4 + G3 = 61042,4 + G4

Или

G3 = G4 + 295

Количество раствора, поступающего во 2-ю ступень абсорбера, принимаем по объему равным количеству раствора, поступающего в 1-ю ступень абсорбции, что обеспечивает одинаковую плотность орошения.

Так как объем раствора, поступающего в 1-ю ступень, равен 597 нм3/ч, то масса раствора G3 при плотности 1,2 кг/л будет равна

G3 = 597-1200 = 716400 кг/ч.

Тогда

G4 = 716400 - 295 = 716105 кг/ч.

Материальный баланс 2-й ступени абсорбера, кг/ч:

Приход

Расход

Коксовый газ 60747,4

Циркулирующий раствор 716400

Коксовый газ 61042,4

Циркулирующий раствор 716105

Итого 777147,4

Итого 777147,4

Тепловой баланс 2-й ступени абсорбера, кДж/ч:

Приход

Расход

Тепло коксового газа 49410811

Тепло нейтрализации 164667

Тепло циркулирующего раствора

716400-52-0,7-4,19 = 1092624

Тепло коксового газа 49494660

Тепло, теряемое наружу 125700

Тепло циркулирующего раствора

716105-0,7t-4,19 = 501274t

Итого 158837939

Итого 49494660 + 501274t

Приравнивая приход и расход тепла, получим температуру раствора, выходящего из 2-й ступени абсорбера в циркуляцию t = 52° С.

Баланс кислоты и воды пополнения приведен в таблице 7.

Таблица 7 - Баланс кислоты и воды пополнения

Компоненты

Сборник 1

Сборник 2

Всего

Итого

H2SО4

Н2О

H2SО4

Н2О

H2S04

Н2О

Раствор кислоты

Вода пополнения цикла

    4227,4 -
    269,8 5968,2
    601,7 -
    38,4 1053,5
    4829,1 -
    308,2 7021,7
    5137,3 7021,7

Всего

4227,4

6238

388,6

1091,9

4829,1

7329,9

12159

Материальный баланс сульфатной установки, кг/ч:

Приход

Расход

Коксовый газ 56941

Аммиачно-водяные пары 3264,4

Серная кислота 5137,3

Промывная вода 161,6

Вода для пополнения циклов 7021,7

Обеспиридиненный раствор 1211

Коксовый газ 61042,4

Раствор для пиридиновой

Установки 777,6

Сульфат аммония 4567

Испаряется в испарителе 7350

Итого 73737

Итого 73737

Материальный баланс пиридиновой установки, кг/ч:

Приход

Расход

Раствор из абсорбера 777,6

Аммиачно-водяные пары из дефлегматора 535,8

Раствор в сборник абсорбера 1211

Пиридиновые основания

(водные) 46,1

Несконденсировавшиеся газы 56,3

Итого 1313,4

Итого 1313,4

Похожие статьи




Материальный и тепловой балансы абсорбера 2-й ступени - Расчет аммиачного абсорбера в условиях сульфатного отделения коксохимического завода

Предыдущая | Следующая