DESHIDRATACIÓN POR
ADSORCION
sólido desecativo es usado para el retiro de vapor de agua
Algún desecantes sólidos pueden deshidratar el gas abajo de 1 ppm o
menos:
Los Desecantes sólidos comúnmente mas usado son aquellos que pueden
ser regenerados
Tipos de Sólidos Desecantes
ADSORBENTES FÍSICOS USADOS EN LA DESHIDRATACIÓN DE GAS
1
2 "Actividad" buena
3 Regeneración fácil económica
4 Pequeña resistencia a flujo de gas
5 Barato, no corrosivo, no tóxico, químicamente inerte
TIPOS DE ADSORBENTES
Alumina geles
de silicona
geles de
Silicona-alumina
tamices moleculares
Tipos de adsorbentes
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ALUMINA
BB
EE
CC
DD
AAMenos caro
requiere más calor regeneración
poca resistencia a la desintegración
resistencia buena a líquidos
no puede ser usado en
presencia de gases ácidos
ALUMINA
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GEL DE SILICONA y GEL DE SILICONA-ALUMINA
GELES
BB
EE
CC
DD
AA
los geles son útiles si el
contenido de H2S es de 5-6%
deshidratar el gas tan bajo como 10 ppm
pueden manejar gases ácidos
facilidad de regeneración
No manejan material cáustico o el amoníaco
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Características de los Tamices Moleculares
TAMICESMOLECULARES
BB
EE
CC
DD
AAsumamente porosos
adsorbentes más caros
mejor opción para gases ácidos
resistencia buena a líquidos
deshidratación simultánea y
desulfurizacion
ESQUEMA DE PROCESO DE FLUJO
EL CICLO DE REGENERACION
ANÁLISIS DEL PROCESO DE LA ADSORCIÓN
DISEÑO DE VARIABLES PARA EL PROCESO DE ADSORCIÓN
Torres adsorbentes.
La regeneración y el equipo que
se enfría, dependen
principalmente de las torres adsorbentes
La tubería y el equipo,
principalmente una función de la gota de presión es aceptable y el esquema de flujo
deseado
EL CICLO DE TIEMPO
el ciclo de tiempo es desde luego, limitado por la capacidad desecativa para exceder datos específicos de gas de salida y la geometría de lecho desecativa
También el ciclo de tiempo debe ser bastante largo para permitir a la regeneración y la refrigeración de las torres la no deshidratación.
CAPACIDAD DESECATIVA
degrada en servicio
tiempo de servicio es un rango de años
degradación normal
pérdida de superficie
Algunas propiedades de los comunes desecativos son :
Densidad Área de Superficie Capacidad diseñada lbm/ft3 m2/gm lb H2O/100 lb des.
MaterialAlumina 50-55 210 4-7
gel Alumina 52-55 350 7-9
gel de Silicona 45 750-830 7-9Tamices Moleculares 43-45 650-800 9-12
DISEÑO DEL LECHO ADSORBENTE
1es gobernado por la capacidad
desecativa
2 la longitud de la zona
3 Carga de agua
4 el tiempo de brecha
5 caudal aceptable de gas
DISEÑO DEL LECHO ADSORBENTE
Vg = (102 q/24)(ZT/p)(14.7/520)/ ( πD2/4)
Vg =1499.73qZT/(p D2)Donde: Vg = la velocidad superficial de gas, ft/hr q = el caudal de gas en las
condiciones estándar MMSCFD Z= el factor de compresibilidad de gas en la temperatura de
funcionamiento y la presión p (psia) D = diámetro de la lecho adsorbente, pies
CAUDAL ACEPTABLE DE GAS
Esto generalmente es expresado en términos la velocidad de flujo de masas del gas el producto de su velocidad Vg y la densidad:
w = 139.77qMg/ D2
Donde: w = congregar la velocidad de flujo. Lbm / (hr ft2) Mg = peso molecular del gas
CAUDAL ACEPTABLE DE GAS
Para el flujo hacia abajo de gas la masa de flujo máxima aceptable de gas a la velocidad de w esta dada por:
W=3.600[C*ρz*ρd*Dp*g]0.5
Donde:C = empírico constante en la gama de 0.25-0.33Ρz = la densidad de gas en condiciones de funcionamiento, lbm/ft3Ρd = el bulto la densidad desecativa, bm/ft3g = la aceleración du a la gravedad (=32.2), ft/seg2
CARGA DE AGUA
También conocido como el nivel de retiro del agua requerida por unidad de área del lecho, la carga de agua puede ser calculada así:
Qu= (qWi/24)/ ( πD2/4) Donde:
Hz = divide en zonas pies de longitudSr = el contenido de agua del gas de admision,lbH2O/MMscfgas
LONGITUD DE LA ZONA
Depende de la composición del gas, el caudal, saturaciones relativas de agua, y la capacidad de carga del desecante. Para el gel de silicona, la longitud de la zona Hz puede ser estimada así (simpson y cumming, 1964):
Hz= (297.78 Qw0.7995)/(Vg0.5506 Sr0.2646)
Donde: Hz =la longitud de las zonas, pies Sr = las saturaciones relativas del agua en el gas Para alumina y tamices moleculares, la longitud de la zona es determinada
usando la ecuación Hz multiplicando por 0.8 y 0.6 respectivamente
CAPACIDAD DESECATIVA
La siguiente ecuación empírica da la capacidad útil desecativa, X, generalmente menos que la capacidad dinámica, Xs:
X= Xs-C*Xs(Hz/Ht)
Donde: X = capacidad útil de los desecantes, lbH2O/100lb desecantes Xs = capacidad dinámica de los desecantes, lbH2O/100lb desecante C* = constante, empírica que está en función de la longitud de la zona
TIEMPO DE BRECHAEl tiempo ,Tb, en horas, de brecha para la zona de agua
formada, puede ser estimado de la siguiente forma:
Tb=(X/100)*ρd*Ht/Qw = (0.01)xpd.ht/qw
Donde el factor 0.01 tiene en cuenta las unidades para x en (lbH2O/100lb desecantes)
LONGITUD DE LECHO MÍNIMO El monto de agua que puede ser quitada por ciclo por el
desecativo, Wc (lbm), esta dada por:
Wc =(x/100)(pd)8htLD2)
Reorganizando esta ecuación la longitud mínima de cama desecativa requerida puede ser escrita como:
(ht)min =(127.32Wc)xpdD2)
CALENTADOR Y CARGAS DE CONDENSADOR
La carga de calentador consiste en calentar los requerimientos para el gas de regeneración. Así, la carga del calentador, Qh en BTU/HR puede ser escrita como:
Qh = mrg*crg(Th-T1)
CONDENSADOR
Un condensador es usado para
refrescar el gas de regeneración
después de que esto sale por la
cama adsorbente..
Esta refrigeración es hecha para
separar los componentes condensables
recogidos por el gas de
regeneración de la cama
desecativa.
GRACIAS…..!