Instalatie de uscare prin absortie

Instalatie de uscare prin absortie

Gazele umede intra prin R1- sunt dispersate de sicana 1 pt ca picaturile de apa libera sa cada la partea inferioara a uscatorului,dup ace gazelle umede trec prin demisterul care are rolul de retinere de apa si o depune in partea inferioara a coloanei, gazelle vor circula ascendant, fiind obligate ca la nivelul al patrulea sa intre in contactul in timp cu solventul care retine vapori de apa prezenti in gaz. Dupa parcurgerea sicanelor a talerelor cu capati gazul ajunge la partea superioara unde trec prin demisterul sup 6 - care retine picaturile de substante antrenate de gaz. Gazele uscate ies prin R2, trec prin racitorul 7 care raceste TEG-ul regenerat.

Circuitul TEG-ului, TEG-ul proaspat intra prin R3 este pulverizat cu dispozitivul 5, ajunge la nivelul talerelor unde realizeaza contactul cu gazelle talerele cu cclapate sunt prevazute cu un orificiu marginal cu diametrul de 20 la 25mm care permite scurgerea de sus in jos a solventului astfel ca el trece de pe un taler pe altul pana ajunge pe peretele despartitor ,unde avem un TEG-umed, sub influenta pres TEG aunge la coloana de stripare unde are loc o separare a acestuia de eventualele gaze dizolvate in el. TEG-ul lipit de gaze coboara in refierbator unde este incalzit la 200-205^oC,temp care este extreme de buna pantru a extrage apa, este racit apoi reintrodus in instalatia cu TEG functionand in mod continuu.

Pentru dimensionarea instalatiilor tehnologice

Avand in vedere ca procedeul de uscare prin absorbtie are la baza procedeul de transfer de masa al vaporilor dingaz in masa solventului,pentru dimensionarea ternologica care are ca obiect stabilirea consumului minim de si stabilirea diametrului coloanei de absortie se folosesc o serie de ec criteriale specific transferului de masa

Shg= 0.66 x Re_g^0.8  x Sc_g^0.13 - Criteriul lui Scherwood

She = 0.00595 x Re_l^2/3  x Sc_l^1/3 x Ga_l^1/3

Criteriul Sherwood Sh = (a x l) /D

Criteriul Schmit Sc =

, ,

a - coeficientul de difuzie a substantei in solvent, l - lungimea caracteristica, D - difuzia meleculara a apei InTEG, - vascozitatea cinematica, w - viteza. DC diametrul coloanei , Ls - cantitatea de solvent

Deshidratarea gazelor prin adsortie

Adsorbtia este propietatea unor substante solide de a retine de o concentra la suprafata o forma sau alta a unor substante cu care vin in contact, fenomenul de adsorbtie se manifesta de separative, solid lichid sau solib gaz. Adsorbantii retin vaporii de apa atat la suprafata lor cat si in canalele de comunicare.

Material adsorbante si propietatile lor:

Adsorbantii sunt material solide cu suprafete mari cu propietatea de a retine vapori cat si fluide

Sa aiba suprafata specifica mare,sa fie poroase

Sa aiba selectivitate ridicata pentru unele substante

Viteza de adsortie sa fie ridicata si fara sa imprice conditii de lucru special

Retinerea reziduala scazuta a substantei absorbante

Sa aiba rezistenta mecanica si termica ridicata

Marimile care caracterizeaza adsorbantul

Dimensiunea particulelor

Prorozitatea [%]

Fractia de goluri

Densitatea de vrac ρv

Densitatea particulei   ρp ρp(1-ξ)=ρv

Densitatea cristalina ρsρs(1-γ) =ρp

Densitatea umectata a materialului adsorbant

Din punct de vedere al adsortiei participa 3 categori de fractii;

1.     Solventul - fiind solubil adesea la suprafata adsorbantului

2.     Adsorbantul

3.     Inertul - gaz natural care nu sunt adsorbite de catre adsorbant

Cinematic mecanismului de adsorbtie a fortelor la procedeul de adsorbtie au loc in conditi izoterme

T=b*p/(1+b*p)

b- coeficentul de adsorbtie specific substantelor care se adsoarbe in propietati

t- tenperatura

p - presiunea de echilibru la care are loc procedeul

Alti cercetatori au generalizat cuatia si pentru alte conditii:

T=b¹²*p^1/r/(1+b^1/r*p^1/r)

r - centrii superficiali de adsorbtie in poteza unei adsortii discontinue

Cercetatorii au scris si alte formule izoterme :

T=1-e^-b/p

Faptul ca adsorbtia se datoreaza mai multor cause 3 cercetatori au dat formula izotermei Baouer, Taller si Ensmetre:

v- vol de vapori adsorbiti prin perete

v_m- vol de vapori adsorbiti la suprafata

p- presiunea vaporilor in echilibru la suprafata adsorbantului

p₀-presiunea de saturate a vaporilor la temp la care are loc procesul

c- caonstanta a procesului

Aceasta relatie a izotermei BET se explica cand P/Po≤0.4

Avand in vedere ca procesul de adsorbtie nu e in total un proces izoterm,si tinand cont de diversele procedee ce au loc,s-a scris relatia izotermei astfel :

Q_a= caldura de adsorbtie

r = constanta unice de gaz perfect a vaporilor de apa

b₀= constanta independenta de temperatura procesului

p= presiunea la care are loc procesul

Dimenionarea instalatiei are loc astfel. La noi in Romania sa ales sa folosim alumina si silicagelul, carbune activ,alumina-silicati etc. Cel mai utilizat este silicagelul.

Dimensiunile silicagelului = 650-830 kg/m³

Porozitatea = 35-60%

Dimeniunea medie a porilor = 30-40 Å

Supr specifica = 300-900 m²/g

Capacitatea de adsorbtie = 0 - 500%

Schema tehnologica a instalatiilor de uscare prin adsorbtie

Gaze ;e umede sunt separate in instalatiile de separare 1 

1.     Instalatii de separare

2.     Adsorberii

3.     Panou de masurare a gazelor de regenerare

4.     Instalatie de incalzire a gazelor de regenerare

5.     Panou de masurare a gazelor uscate

6.     Racitor gaze regenerare

7.     Instalatie de separare gaze de regenerare

Bateria nr 1 se afla inprocesul de uscare a gazului si bacteria nr 2 se afla in procesulk de regenerare al adsorbantului

Gazele intra in bacteria 1, Ri, deschis; R₁^"deschis, gazelle trec peste patura de adsorbant care le retine vapori de apa si iesind uscate

La bacteria care se afla in uscare r1 si r1" sunt inchisi

Bateria care se afla in regenerare va avea R2 si R2' var fi inchisi, are deschisr2' si r2" gazul este masurat in m3, trece apa in instalatia unde este incalzit la o temperature de 140 - 200^oC, acesta gaz intra pe la baza coloanei si la aceasta temp incalzeste adsorbantul si il regenereaza.

Gazelle se regenerare se aleg 10 este de la sonda care produce gaze curate la 1 mil m³

Gaze uscate trebuie 30-35 mi m³g regenerare.

I Daca sonda care furnizeaza gaze de regenerare are presiunea mai mare decat presiunea gazelor care sunt la uscare,dupa terminarea operatiei de uscare gazelle regenerate poate fi introdus la retea

II Daca presiunea sondei este mai mica atunci gazele de regenerare se dirijeaza catre un consummator local

Existenta conductei de joasa presiune confera si o a 3-a varianta de alegere a gazelor de regenerare.