1.2.1. Масса поглощаемого вещества и расход поглотителя

Массу бензольных углеводородов (БУ), переходящих в процессе абсорбции из газовой смеси (Г) в поглотитель за единицу времени, находят из уравнения материального баланса:

(1.2)

где L, G – расходы соответственно чистого поглотителя и инертной части газа, кг/с; , – начальная и конечная концентрации бензольных углеводородов в поглотительном масле, кг · БУ/кг · М; , – начальная и конечная концентрация бензольных углеводородов в газе, кг · БУ/кг · Г.

Выразим составы фаз, нагрузки по газу и жидкости в выбранной для расчета размерности:

(1.3)

где – средняя плотность коксового газа при нормальных условиях [2].

Получим:

кг · БН/кг · Г;

кг · БУ/кг · Г;

кг · БУ/кг · М.

Конечная концентрация бензольных углеводородов в поглотительном масле обусловливает его расход (который в свою очередь влияет на размеры как абсорбера, так и десорбера), а также часть энергетических затрат, связанных с перекачиванием жидкости и ее регенерацией. Поэтому выбирают, исходя из оптимального расхода поглотителя [3]. Для коксохимических производств расход поглотительного каменноугольного масла L принимают в 1,5 раза больше минимального [4]. В этом случае конечную концентрацию определяют из уравнения материального баланса, используя данные по равновесию (см. рис. 1.2 и 1.3):

(1.4)

Отсюда:

кг · БУ/кг · М,

где – концентрация бензольных углеводородов в жидкости, равновесная с газом начального состава.

Расход инертной части газа:

, (1.5)

где – объемная доля бензольных углеводородов в газе, равная

где – мольная масса бензольных углеводородов [4].

Тогда:

G = 13,9·(1 – 0,0094)·(0,44 – 0,035) = 5,577 кг/с.

Производительность абсорбера по поглощаемому компоненту равна:

кг/с.

Расход поглотителя (каменноугольного масла) равен:

кг/с.

Тогда соотношение расходов фаз, или удельный расход поглотителя, составит:

кг/кг. (1.6)