低温甲醇洗碳吸收塔模拟计算

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1、低温甲醇洗碳吸收塔模拟计算崔静思我,没有学过英语,关键也怕学,所以化工模拟的软件就用不了,做简单的、整套低温甲醇洗工艺设计,不会模拟软件也应该能大概的计算出来。当然,期间遇到太多、太大的难度,前后计算中稍作变动,必须重复计算,反复迭代。其中低温甲醇洗二氧化碳吸收塔的模拟计算困扰了很久,但是可以做出来的。 这里只想把自己的思路分享与你。1.工艺气参数:压力5.43mpa,温度-35C,氢气60%,一氧化碳28%,二氧化碳12%净化气目标参数:二氧化碳12%(不问怎么没有硫,硫已经在脱硫塔脱除。)要求:用尽量少的甲醇(甲醇99.7%,水0.3%)。2.选定参数:出塔甲醇含二氧化碳20%3.如图:图

2、13.1设定吸收塔段数吸收塔分段目的:补充吸收过程所需冷量。吸收塔设置为三段3.2设定每段吸收量,假定为三分之一3.3温度温度决定了甲醇对二氧化碳吸收的效果,且有如下关系物料02、05间关系XCO2=K1*P*Y/PCO2 物料01、05间关系XCO2=K2*P*Y/PCO2 、关系式中的PCO2是该温度下二氧化碳的饱和压力、Y是气体中二氧化碳的含量(m/m),K1不等于K2且K2小于K1,一般公式中K取0.425,吸收过程中K2、K1的一般经济取值在0.350.40间,两者间差距小表明塔盘吸收效果差,但XCO2就越大,段间塔盘数就应该越多,所需甲醇循环量就越少;反之XCO2就越小,段间塔盘数

3、就应该越少,所需甲醇循环量就越多。出塔甲醇含二氧化碳20%(设计目标值)时,出塔甲醇经济温度应该为-35度。K1=201.20385.4312=0.3695=经过计算,吸收塔分三段,热力学计算上不容易通过,改为四段。(如图2 )图2 热力学参数:二氧化碳吸收放热:16945KJ/Kmol甲醇、富甲醇比热:2.232.306KJ/KG计算结果:16#物料入塔工艺气 物料号16物料叙述工艺气流量 kmol/h13624.17636流量 NM3/h(G)305369.564流量 kg/h196423.4351压力 Mpa(A)5.44温度 ()-52焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH2

4、2.01659.574573788116.54499616361.98N228.010.29828780840.639256991138.447CO28.0128.078927683825.522625107153.3Ar39.950.13015071817.73196334708.3565CH416.040.10458462314.2487935228.5857CO2(G)44.0111.813475391609.48872170832.79H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.0400H2O18.0200CO2(L)44.010合计10013624.17636196423

5、.417#物料过程气物料号17物料叙述工艺气流量 kmol/h13253.7641流量 NM3/h(G)297067.2179流量 kg/h180108.5578压力 Mpa(A)5.42温度 ()焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH22.01661.229809498115.25451116359.38N228.010.30650832240.62388991138.017CO28.0128.847881643823.430181107094.7Ar39.950.13370625917.72111214707.923CH416.040.10736935714.2304812522

6、8.2919CO2(G)44.019.3107815271234.0290254309H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.040.06388.455901498270.9428H2O18.020.00014340.0190058980.342397CO2(L)44.010合计10013253.7641180108.618#物料过程气物料号18物料叙述工艺气流量 kmol/h13063.78309流量 NM3/h(G)292809.0214流量 kg/h171832.8051压力 Mpa(A)5.4温度 ()焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH22.01662.1

7、14631318114.520716357.9N228.010.31089887540.615154691137.772CO28.0129.258301743822.241075107061.4Ar39.950.13560349317.71494618707.6767CH416.040.10885121614.2200867228.1252CO2(G)44.018.0291177611048.90652846161.85H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.040.04255.552107812177.8999H2O18.020.00009560.0124889770.224

8、992CO2(L)44.010合计10013063.78309171832.819#物料过程气物料号19物料叙述工艺气流量 kmol/h12720.3793流量 NM3/h(G)285112.0375流量 kg/h156820.0687压力 Mpa(A)5.38温度 ()焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH22.01663.781440898113.24120416355.32N228.010.31917231340.59992891137.345CO28.0130.031879353820.168964107003.3Ar39.950.13917983217.7042026707

9、.2475CH416.040.11164756914.20199422227.8349CO2(G)44.015.581200346709.949853431244.54H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.040.03544.503014272144.285H2O18.020.00007970.0101381420.182641CO2(L)44.010合计10012720.3793156820.120#物料净化气物料号20物料叙述净化气流量 kmol/h12232.36811流量 NM3/h(G)274173.8524流量 kg/h137467.7117压力 Mpa(A)5.

10、38温度 ()焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH22.01666.07629048082.69507716293.74N228.010.32895011640.238389051127.217CO28.0130.829428063771.169128105630.8Ar39.950.14265879117.45054852697.1145CH416.040.11266607613.78172914221.0928CO2(G)44.012.5305.809202813458.51H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.040.011.22323681139.1947

11、8H2O18.020.000006550.000801220.014434CO2(L)44.010合计10012232.36811137467.7250#物料贫甲醇物料号250物料叙述贫甲醇流量 kmol/h4757.012266流量 NM3/h(G)106622.7215流量 kg/h152223.3472压力 Mpa(A)5.38温度 ()-52焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/hH22.01600N228.0100CO28.0100Ar39.9500CH416.0400CO2(G)44.0100H2S34.0800COS60.7500CH3OH32.0499.74742.741229151966.3H2O18.020.314.2710368257.0967CO2(L)44.010合计1004757.012266152223.3251#物料富甲醇物料号251物料叙述富甲醇流量 kmol/h5240.5103流量 NM3/h(G)117459.7498流量 kg/h171431.2366压力 Mpa(A)5.4K0.342温度 ()-31.5P0CO21.336560189焓变 KJ/h%(mol)Kmol/hkg/h亨利系数H22.0160.5828845830.5461264361.5773

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