Proiectarea instalației de separare prin absorbția în apă a amoniacului și dintr-un amestec gazos aer - amoniac

Cap I. TEMA DE PROIECTARE

1.1. Prezentarea temei

Sa se intocmeasca proiectul tehnologic de separare prin absorbtie a amoniacului dintr-un amestec gazos aer- amoniac folosindu-se ca absorbant apa.

Se dau urmatoarele date necesare pentru proiectare:

• debitul de amestec gazos: Mv =2400 m3/h

• compozitia amestecului gazos: yi =5.5%

• gradul de separare: α =91%

• coeficientul de exces al absorbantului: β =1.5

• presiunea de lucru in coloana de absorbtie: p =1 atm

• presiunea aburului disponibil pentru desorbtie: pabr.=1 ata

• temperatura de intrare a solutiei la desorbtie: ts = 60°C

Utilitatile necesare instalatiei vor fi disponibile de pe platforma combinatului pe care va fi amplasata instalatia.

Instalatia poate fi automatizata si trebuie sa functioneze in regim continuu minim 300 zile/an.

Instalatia de absorbtie este prezentata in figura urmatoare:

1- ventilator;

2- coloana de absorbtie;

3- rezervor de solutie amoniacala;

4- pompa centrifuga pentru solutie amoniacala;

5- recuperator de caldura;

6- coloana de desorbtie;

7- rezervor pentru absorbant;

8- pompa centrifuga pentru absorbant.

1.2. Functionarea instalatiei

Amestecul aer-amoniac este introdus la partea inferioara a coloanei de absorbtie (1). Absorbantul (apa) intra in coloana de absorbtie pela partea superioara. Dupa contactarea fazelor solutiei amoniacale (3). Din aceasta, folosindu-se pompa (4), solutia amoniacala este trimisa in preincalzitor (5). Pentru antrenarea amoniacului ( pentru desorbtie ) se foloseste abur, ce se introduce pe la partea inferioara in coloana de desorbtie (2).

Lichidul fara amoniac, ce rezulta la partea inferioara a coloanei de desorbtie (2), este depozitat in rezervorul de absorbant (6), de unde, folosindu-se pompa centrifuga (7), este trimis la partea superioara a coloanei de absorbant (1).

Cap II. PROCESE TEHNOLOGICE DE FABRICATIE

Separearea amnoniacului din amestecul gazos initial, construit din aer si amoniac, se realizeaza prin absorbtie in apa intr-o coloana.

ABSORBTIA este operatia prin care unul sau mai multi componenti se separa intr-un lichid selectiv in care componentii nu se dizolva.

Operatia inversa, prin care un gaz dizolvat intr-un lichid trece in faza gazoasa se numeste DESORBTIE.

Clasificare:

1. Dupa natura interactiunilor care intervine intre moleculele absorbantului si moleculele substantei absorbite:

a) Absorbtie fizica;

b) Chemosorbtia.

2. Dupa natura si numarul straturilor molecular care acopera suprafata:

a) Monostrat;

b) Multistrat.

3. Dupa gradul de localizare al moleculelor absorbite:

a) Absorbtie localizata;

b) Absorbtie nelocalizata.

4. Dupa mobilitatea moleculelor absorbite:

a) Absorbtie mobila;

b) Absorbtie nemobila.

Scopul absorbtiei:

• Indepartarea unui component nedorit dintr-un amestec gazos;

• Recuperarea unui component valoros dintr-un amestec gazos;

• Realizarea unei reactii in sistem gaz-lichid.

Absorbtia se aplica pentru:

- Separarea CO2 din amestecuri cu alte gaze prin absorbtie in apa sub presiune sau prin absorbtie in solutie de etanil-amina;

- Indepartaea Codin amestec cu N2 si H2 pentru sinteza NH3; absorbtia se face in solutie de cupru amoniacal;

- Chemosorbtia oxizilor de azot in apa la fabricarea HN3;

- Separearea C6H6 din gaze de cocserie prin absorbtie in ulei, urmata de absorbtie;

- Absorbtia SO3 cu formare de H2SO4 monohidrat.