Адсорбционный способ осушки газа. Характеристики адсорбентов. Принципиальная схема установки осушки газа на месторождении Медвежье

Когда необходимо снизить содержание паров воды в газе до 0,01 г/м³ и ниже, часто используют твёрдые сорбенты, такие как боксит, активированная окись алюминия, силикагель, цеолиты (молекулярные сита) и др.

Сущность адсорбции заключается в том, что на огромной удельной поверхности сорбента, имеющей большое количество капиллярных пор, размер которых соизмерим с размерами молекул воды адсорбируются молекулы воды и других веществ. Размеры пор настолько малы, что в них значительно проявляются силы молекулярного притяжения, которые захватывают и удерживают молекулы адсорбируемого вещества. Чем выше удельная поверхность (т. е. чем выше пористость) адсорбента, тем большую сорбирующую способность он имеет. Удельная поверхность промышленных адсорбентов достигает несколько сот квадратных метров на один грамм адсорбента.

Промышленные адсорбенты должны удовлетворять следующим требованиям: 1) высокая равновесная адсорбционная ёмкость по отношению к воде; 2) обратимость адсорбции и простота регенерации; 3) высокая скорость адсорбции; 4) малое сопротивление потоку газа; 5) высокая механическая прочность, предотвращающая дробление и распыление поглотителя; 6) химическая инертность; 7) небольшие объёмные изменения в зависимости от температуры и степени насыщения.

Технологическая схема адсорбционной подготовки газа на месторождении Медвежье показана на рисунке 3. Система адсорбционной осушки газа включает в себя в качестве основного элемента двухсорберную адсорбционную установку с неподвижным слоем силикагеля. Режим работы осушителей на стадии адсорбции и регенерации противоточный. Время адсорбции – 16 – 18 ч, регенерации – 10 – 12 ч.

Направление потока осушаемого газа – сверху вниз, десорбционного – снизу вверх. Процесс десорбции осуществляется частью осушенного газа, отбираемого от основного сырьевого потока в объеме 8100 м³/час.

1 – сепаратор I-ой ступени; 2 – адсорберы; 3 – сепаратор газорегенерации; 4 – печь; 5 –дожимная газодувка; 6 – воздушный холодильник; 7 - замерная диафрагма

 

18. Общая характеристика прямоточных центробежных элементов. Газовые сепараторы центробежные регулируемые и их технологический расчет.

На основании исл-й уст-но что орг-я закрутки потока в меньшем обьеме обесп. -т поддержание высокой эф-ти процесса. Этот принцип позволил повысить эф-ть разделения в ап-те за счет уст-я в нем нескольких сеп-х эл-тов. Такое конструкт-е решение обес-т поддержанеи эф-ти се-ции при сниж-е расхода Г за счет ¯ числа раб-х сеп-х эл-в удается сохранить в них высокую ск-ть потока. Из сеп-х эл-тов работающих по указ-му принципу можно указать прямоточные центробежные патрубки (ПЦП). ПЦП представляет собой заглушенную снизу цилиндрическую трубу на пов-ти к-й имеется тангенциально прорез-е в верт-й пл-ти щели предн-е для входа неосуш-го газа. Поток газа поступая ч/з танген-е щели закр-ся в поле центр-х сил обр-ся за счет закр-го восход-го потока практически все капли отбрас-ся на внутр-ю пов-ть трубы. Получ-я пленка ж-ти вращаясь по винтовой линии подним-ся под влиянием закр-го потока газа а затем напр-ся вниз ч/з кольцевой зазор, обр-й трубой и вставленным в пас коротким патр-м кот-й служит для отвода отсеч-го Г. ширина этого зазора δ₃ должна быть несколько больше (на 25…30%) max возможной толщины пленки ж-ти и может опр-ся по ф-ле

d₃=4×R×(R×m_ж×Q_ж/l_г×r_г×Q_г)^(1/3)×Q_ж/Q_г×R

R – радиус трубы μ_ж–вязкость ж-ти ρ_г – пл-ть Г в раб усл λ_г – коэф-т гидр-го сопр-я Г; Q_ж –расход ж-й фазы; Q_г – расход газа.

В ПЦП условно можно разгр-ть 3 основные зоны 1)зона форм-я закр-го потока 2)зона форм-я уст-й ж-й пленки 3) зона отвода отсеп-й ж-ти. Зона форм-я закр-го потока с тангенс-ми прорез-ми или лепестками более эф-на этот вариант целес-но прим-ть при больших расходах Г кода диам-р патр-ка более 80мм. Зона форм-я пленки опр-ся след-ми геом-ми размерами d_n –внут-й диа-р ПЦП h_щ-высота прорези или щели f_щ-общая площадь сеч-я прорези n-число прорезей.для срав-я прорезей. Для срав-я патр-ков разл-х диа-ров введен пар-р m

m=f_щ/f_n f_n-пл-дь сечения ПЦП.

Для зоны форм-я уст-й пленки соотн-е высоты диа-р ПЦП не должно превышать превышать 2…2,5 т.к. с увел-м этого соотн-я закрутка потока затухает и пленка отсепар-й ж-ти становится менее устойчиво.

Конструктивно может предст-ть собой прорези с отбойными кол-ми с внут-м кольцом, гор-е прорези с внут-м кольцом, с кольцевым отводом, торцевым отводом. Посл-й вар-т счит-ся наиболее эф-м. Из запис-х 3-х зон на эф-ть сеп-ии больше всего влияние оказ-т зона отвода ж-ти min размер отсеп-х в ПЦП капель рассчит-ся по ур-ю

y=[1–n×a×b/(p/R_n²×tga)]^0,5