PHÂN III TÍNH TOÁN CÁC THAM SÔ cơ BÁN CỦA THÁP LÀM NGỌT KHÍ BANG DUNG DỊCH MONOL ETANOL
3.2.2.Những công thức tính toán
Quá trình hấp thụ hóa học làm ngọt khí dùng dung dịch Alkanol amin nói chung cũng như MEA nói riêng thường chịu ảnh hưởng của rất nhiều yếu tố khác như: áp suất làm việc của tháp hấp thụ, nhiệt độ dòng amin giàu đi ra ở đáy tháp hấp thụ, lưu lượng của dung dịch amin vào và ra khỏi tháp hấp thụ, sô đĩa
xuất của quá trình làm ngọt dung dịch làm ngọt khí. Thông thường tháp hấp thụ có khoảng 10 - 20 dĩa, làm việc ở áp suất tương đối cao, nhiệt độ tương đối thấp, lưu lượng của dung dịch amin vào ra khỏi tháp hấp thụ tuỳ thuộc vào: lưu lượng khí nguyên liệu vào tháp, hàm lượng khí acid có trong khí nguyên vật liệu và mức độ làm ngọt.
Do tầm quan trọng của các thông số trên trong quá trình thiết kế tổng thể một cụm làm ngọt khí. Sau đây sẽ trình bày cụ thể lần lượt về cơ sở lý thuyết và áp dụng tính toán một số thông sô quan trọng của tháp làm ngọt khí bằng Alkanol amin nói chung và MEA nói riêng.
3.2.2.I. Công thức tính áp suất làm việc của tháp hấp thụ
Áp suất có ảnh hưởng rất lớn đến trạng thái cân bằng và động lực học trong quá trình hấp thụ. Khi áp suất tăng, quá trình cũng diễn ra thuận lợi hơn và động lực trung bình của quá trình cũng lớn hơn, nhưng sự tăng áp suất luôn kèm theo sự tăng nhiệt độ sẽ làm cho quá trình hấp thụ kém hiệu quả (do quá trình hấp thụ xảy ra thuận lợi ở nhiệt độ thấp). Mặt khác, sự tăng áp suất sẽ tăng khó khăn cho việc chế tạo thiết bị. Do vậy, cần thiết phải tính thông số áp suất của tháp hấp thụ sao cho giá trị áp suất đó vừa đảm bảo hiệu suất hấp thụ tốt vừa hợp lý trong đầu tư chế tạo tháp và vận hành quá trình.
* Tính áp suất của tháp hấp thụ theo công thức : b > PCQ2/P, hay: p > PCQ2/b (3.1)
Trong đó:
b: Nồng độ phần mol COT còn lại trong khí ngọt ra ở đỉnh tháp hấp thụ p: áp suất làm việc của tháp hấp thụ
<ỉ)ầ átt lất nụhiêfL Oỉộmồn: Jlẹe koá
PCQ2: áp suất riêng phần của COT / dung dịch amin nghèo đi vào đỉnh tháp hấp thụ.
PC02 được tính dựa vào phương trình Claplayron - Clausius: LnPC02 = -A/T + B
Với;
T: nhiệt độ của dòng amin nghèo
A,B: là những hằng số mà ta có thể tính được dựa vào biểu đồ phụ lục 1(khi ta biết hàm lượng C02 trong amin nghèo).