Formacion de Hidratos

2. Estimar el calor requerido para regenerar un lecho de adsorcion que contiene 40000 lb de tamiz molecular 4ª y 4400 lb de agua. El recipiente contiene 55000 lb de acero y la temperatura de regeneracion es de 600 °F. la cama opera a 100 °F, tambien estimar la tasa de flujo de gas bajo el supuesto que Cp para el gas es de 0,68 Btu/lb °F, que es 60% del tiempo de regeneracion implica calentar el lecho, y que el lecho esta en un ciclo de 8 horas. El gas que sale del calentador de gas de regeneracion es 650 °F

SOLUCION:

Datos.

mTamiz molecula = 40000 Lb

mH2O = 44000 Lb

mAcero = 55000 Lb

TRegenerador = 600 °F

TOperacion= 100 °F

ciclo = 8 hrs[pic 1]

Tf = 650 °F

CpGas= 0,68 [pic 2]

Cpacero= 0,12 [pic 3]

CpTamiz= 0,24 [pic 4]

∆Hvap=1800 Btu/lb

CALCULO DEL CALOR TOTAL PARA LA REGENERACION

Calor requerido para desorber el agua:

[pic 5]

[pic 6]

Calor requerido para calentar el acero:

[pic 7]

[pic 8]

Calor requerido para calentar el tamiz:

[pic 9]

[pic 10]

Calor Total

[pic 11]

[pic 12]

Perdida de Calor

[pic 13]

[pic 14]

Calor requerido para la regeneracion:

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Si:

[pic 18]

Flujo del gas de regeneracion

[pic 19]

[pic 20]

[pic 21]

[pic 22]

8. Realice el diseño preliminar de una deshidratadora de un gas natural que se utiliza desecante solido, la cual funciona con dos (2) torres identicas  que tienen ciclos de ocho (8) horas. Calcular:

• Peso y volumen del desecante solido por ciclo
• La altura de las dos (2) torres rellenas con el desecante solido.

PARAMETROS DE OPERACIÓN:

SOLUCION:

Contenido de agua:[pic 23][pic 24]

[pic 25][pic 26][pic 27]

CALCULO DEL PESO Y VOLUMEN DEL DESECANTE POR CICLO

Contenido de agua por ciclo

[pic 28]

Peso del desecante:

[pic 29]

[pic 30]

Densidad del desecante

[pic 31][pic 32]

Para el calculo de la densidad se tiene dos desecantes a usar, pero entre un promedio de densidades de los dos desecantes es:

[pic 33]

Volumen del desecante:

[pic 34]

[pic 35]

[pic 36]

CALCULO DE LA ALTURA DE LAS TORRES

D= 4,65 ft [pic 37]

[pic 38]

Calculo de la variacion de presion:

[pic 39]

[pic 40][pic 41]

[pic 42]

[pic 43]

[pic 44]

[pic 45]

NOTA: los calculos de parametros de diseño no son los adecuados porque la caida de presion excede a los 5psi, entonces se deberia varia el diametro de la torre para disminuir la caida de presion de                     4,65 a 6 ft[pic 46]

Realizar otro ajuste:

Si Z=1

[pic 47]

[pic 48]

932,49 [pic 49][pic 50]

Entonces:

[pic 51]

[pic 52]

[pic 53]

[pic 54]

[pic 55]

[pic 56]

[pic 57]

[pic 58]

NOTA: los calculos de parametros de diseño son los adecuados porque la caida de presion es menor a los 5 psia.

14. En un lecho de tamiz molecular se está procesando 80 MMscfd en un ciclo de 12 horas por cada lecho. El flujo de gas es incrementado a 75 MMscfd. Estimar la caída de presión en el lecho y determinar si la capacidad del lecho permite continuar la operación en cada ciclo o el tiempo debe ser cambiado. El gas entra al lecho a 150°F y 1020 psig. El contenido de agua es del 75% de saturación a 150°F, el peso molecular del gas es de 22,55 y tiene una viscosidad de 0,02 cP. El lecho de adsorción contiene 45000 lb de 1/6 pulgadas de diámetro con una densidad de 44 lb/ft³ y el diámetro interno de la pared del lecho es de 7,5 ft.

∆P=?

              Deshidratacion por adsorcion:

[pic 59]

Si Z=1, Hallar la densidad del gas:

[pic 60]

[pic 61]

[pic 62]

HALLAR EL VOLUMEN DE OPERACIÓN:

[pic 63]

[pic 64]

868,017 [pic 65][pic 66]

HALLAR LA VELOCIDAD:

[pic 67]

Despejando:

[pic 68]

[pic 69]

[pic 70]

Haciendo la relacion de :

[pic 71]

[pic 72]

Despejando la altura:

[pic 73]

[pic 74]

[pic 75]

Si es solido es de :[pic 76]

[pic 77][pic 78]

[pic 79]

[pic 80]

[pic 81]

[pic 82]

NOTA: los calculos de parametros de diseño no son los adecuados porque la caida de presion excede a los 5psi, entonces se deberia varia el diametro de la torre para disminuir la caida de presion de                     7,5 ft a 8 ft[pic 83]

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