5.3.5. Принципы технологического расчета адсорберов
При расчете адсорберов принимают во внимание продолжительность циклов, допустимую линейную скорость газа, влагоемкость адсорбента, необходимую глубину осушки газа, количество влаги, извлекаемой из газа, показатели адсорбентов при их работе в динамических условиях, особенности регенерации, допустимую величину потерь давления. Все эти величины взаимосвязаны. Для определения оптимальных размеров адсорбера расчет проводится несколько раз при различных значениях исходных данных.
Технологический укрупненный расчет адсорбера проводится в следующей последовательности:
1. По литературным данным или результатам научных исследований принимается продолжительность цикла адсорбции.
2. Определяют допустимую линейную скорость газа в адсорбере (см. раздел 5.3.2).
3. Принимается, что вся влага, поступающая в адсорбер с влажным газом, поглощается адсорбентом. Определяют количество влаги, извлекаемой из газа в адсорбере (см. разделы 5.1 и 5.2.4).
4. По производительности установки и допустимой линейной скорости газа определяют диаметр адсорбера D по формуле:
D
= 1,128
, м (5.18)
где V - производительность адсорбера, м3/ч;
Wдоп. - допустимая скорость газа, м/с.
Полученный диаметр округляют до большего значения нормализованных диаметров, в качестве которых можно использовать нормализованные диаметры абсорберов (см. раздел. 5.2.4).
5. Определяют удельную нагрузку слоя по воде q по формуле [16]:
q
=
,
кг/м2×мин,
(5.19)
где V - производительность десорбера по газу, м3/ч;
С - содержание влаги в газе, кг/м3 ;
D - диаметр адсорбера, м.
6. Определяют длину адсорбционной зоны (l aд.з.) по формуле [16]:
l
aд.з.
= 31,3
,
м (5.20)
где Wг - линейная скорость газа в адсорбере, м/мин;
-
относительная влажность газа, %.
7. По рис. 5.6 и 5.7 определяют равновесную влагоемкость слоя ар и далее динамическую влагоемкость слоя адсорбента ад – по формуле [16]:
ад
=
,
%, (5.21)
где lсл - длина слоя адсорбента, м (принимается равной 1-5 диаметров
адсорбера);
Рис. 5.6. Зависимость равновесной динамической влагоемкости свежих
адсорбентов от относительной влажности газа для температуры контакта 25 0С:
1 – силикагель; 2 – цеолиты; 3 – окись алюминия
8. Определяют время работы слоя адсорбента до проскока влаги t по формуле [16]:
t
=
,
ч, (5.22)
где rад - средняя плотность адсорбента, кг/м3.
Рис. 5.7. Температурная поправка на равновесную динамическую влагоемкость силикагеля и окиси алюминия
5.4. Комбинированные способы осушки газа
Сочетание абсорбционного и адсорбционного способов осушки газа позволяет при наименьших эксплуатационных затратах достигать практически полного извлечения влаги. Основное количество влаги при этом извлекается более дешевым абсорбционным способом, остаточная влага – более эффективным адсорбционным. В качестве адсорбента при комбинировании процессов используются только цеолиты, позволяющие достичь низкой точки росы осушенного газа.
Г Л А В А 6