PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A UNEI INSTALAȚII DE ELIMINARE A DIOXIDULUI DE CARBON PRIN ABSORBȚIE ÎN SOLUȚIE APOASĂ DE MONOETANOLAMINĂ

Coordonator: Student:

Şef lucr.dr.ing. Mihaela Neagu David Georgiana Raluca

Universitatea Petrol – Gaze PloiestiFacultatea: Tehnologia Prelucrarii Petrolului si PetrochimiaSpecializarea: Ingineria Protectiei Mediului

PROIECT

PURIFICAREA GAZELOR INDUSTRIALE

DATE DE INTRARE1.PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A COLOANEI DE ABSORBŢIE...............................................................................31.1 Calculul debitelor şi concentraţiilor în coloana de absorbţie……………………………….............................................31.2 Determinarea temperaturii din baza coloanei …………………………………………………………………….…...…4 1.3 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de absorbtie………………………………………….………51.4 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de absorbţie……………………………………….…………61.5 Dimensionarea coloanei de absorbtie si calculul pierderilor de amina…………………….……………………………72. 1.PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A COLOANEI DE DESORBTIE………………………............................……...82.1 Calculul debitului de reflux, temperaturii din vârf şi a concentraţiei Yf……………………………………..…………8 2.2 Calculul sarcinii termice pe refierbător, latentei vaporilor din bază, debitului de vapori şi debitului de abur la

refierbător…………………………………………………………………………………………………..……………..92.3 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de desorbtie………………………………..……….………102.4 Dimensionarea coloanei de desorbtie……………………………………………………………………………………..122.5 Schema de automatizare a instalatiei de eliminare a CO2 – ului prin absorbtie in solutie apoasa de monoetanolamina………………………………………………………………………………......................…….……...13

CUPRINS

1. PROIECTAREA TEHNOLOGICĂ A PROCESULUI DE

ABSORBŢIE 1.1 Calculul debitelor şi concentraţiilor fluxurilor din coloana de absorbţie

Fig.1 Fluxurile şi simbolurile mărimilor specifice coloanei de absorbţie

kmoli/h98,518)1,01(64,576G622 HC6HC0 yGG T

6221

11 /111,0

1,011,0

1HkmolCkmoliCO

yy

Yn

nn

6221 /00222,0111,0)98,01( HkmolCkmoliCOY

hMEAkmolXXYY

GL

XLYGXYG

n

n

nn

/12,12003,05,0

00222,0111,098,518

L

0

1100

0100010

1n11n

11n Y)1(Y100Y

YY

1.2 Determinarea temperaturii din baza coloanei

T1=T0+5.....100C => T1=32+8=40 0C Tn=Tn+1+10.....300C =>Tn=26+28=540C

0

00

0

110002

L

GL

ps

nppsRRCO

bn cL

TTcGTcLHGTT

CTT bn041,54

00,48,48848299313788,14,1556930500,48,4884819208,2483

1.3 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de absorbtie

Tabel nr.1.: Calculul curbei de echilibru pentru coloana de absorbţie

Tabel nr.2: Calculul curbei de operare pentru coloana de absorbţie:

1.4 Determinarea numarului de talere teoretice din coloana de absorbţie

1.5 Dimensionarea coloanei de absorbtie si calculul pierderilor de amina

Dimensionare: Tipul coloanei: coloana prevazuta cu umplutura;

Diametrul: 1,75 m

Inaltimea coloanei: 1,50 m

Pierderile de absorbant:

23,9)95,0108348,10495,0102373,1(1

95,0108348,10495,0102373,113,520 24

24

pL

n

iii

n

iii

p

xK

xKGL

1

11

1

2. Proiectarea tehnologică a coloanei de desorbţie2.1 Calculul debitului de reflux, temperaturii din vârf şi a concentraţiei Yf

Fig .3 Fluxurile şi concentraţiile lor în coloana de desorbţie

hapăkg

hapăkmoli

3,30481835,16935,16945,563LR

CTTTC

BA vvv

0Tvapa 99

13,4644,38163036,1825,731lnlnP

aburkmolkmoliCO

LG

R

RCO 2

f 333,035,16945,56Y 2

2.2 Calculul sarcinii termice pe refierbător, latentei vaporilor din bază, debitului de vapori şi debitului de abur la refierbător

RRCO

TL

TV0fBp0B HG)hH(V)TT(cLQ

2

R

R

V

0S0LS

19208,2483)12,25123,2676(3,3048)80115(1,48,48848 BQ

hkJQB 61,19171161

)1(min ylyll BBB Tăa

Tapă

TV kg

kJl BTV 2214)997,01(892997,01,2218

haburkmoli

haburkg

VB 17,48018

05,864305,86432214

61,19171161

ei T

apaTabur

BB hH

QG

hkgGB 89,9220

2,6743,275361,19171161

2.3 DETERMINAREA NUMARULUI DE TALERE TEORETICE DIN COLOANA DE DESORBTIE

Tabel nr.4: Calculul curbei de echilibru pentru coloana de desorbţie

Fig.4 Variaţia debitului de abur de-a lungul coloanei de desorbţie a CO2 din soluţii apoase de MEA

Tabel nr.5: Calculul curbei de operare pentru coloana de desorbţie:

Fig 5. Determinarea numărului de talere teoretice pentru coloana de desorbţie

031,003,01086,212,12017,480 4

00

1 XYLV

X BB

kmolMEAkmoliCO2

2.4 DIMENSIONAREA COLOANEI DE DESORBŢIECalculul schimbului termic absorbant sărac – absorbant bogat

Determinarea necesarului de apa la racitorul suplimentar

Dimensionarea coloanei: Tipul coloanei: talere cu umplutura Diametrul în zona superioară: 1.56 m Diametrul în zona inferioară: 1.90 m Inalţimea coloanei: 23.5 m Calculul schimbului termic:

)()(00 00 xbpSnfp

n TTcLTTcLll

04,542509776,5355109881151,42,49007548000,444,51491

Tx=88ºC

Calculul debitului de apa la răcitorul suplimentar:

IE

LOS

Tapa

Tapa

xpOSapa hh

TTcLG

)( 0 hkgGapa 56,218144

34,1175,167328800,48,48848

2.5 SCHEMA DE AUTOMATIZARE A INSTALAŢIEI DE ELIMINARE A CO2-ULUI PRIN ABSORBŢIE ÎN SOLUŢIE APOASĂ DE MONOETANOLAMINĂ

Va multumesc!