Ontzwaveling van het rookgas van een 500 MW olie gestookte centrale volgens het Reinluft-model

(1)

Verslag behorende bij het fabrieksvoorontwerp

van

~ , . . .

,," R&AA .•• t{~jJ.s_

.• a._.p..:JaA. •..

Y.JlI'] .. J:t~~

.

.tI.Q&.~

..

_~.,

...

.

f , , . '11< , 1 onderwerp: ad~s:Ro~~ndh~lstlaan 215,Dalft

Bagijnnof 31,Dalft

opdrachtdatum: sapt. ' 72 verslagdatum : dsc. ' 7 2

(2)

(3)

: r . L • I

I

[

.

[~

-l

[

,

[

,

[

:

r'

r '

II

r ' I l J

II

n

I:

, I

r.

ONTZWAVELING VAN HET ROOKGAS VAN EEN 500 MW

---~---~---OL :c E GE

5 HJ [J KT E C

E

r~

TRA

L [ V (J L [~E lil S

HET

(4)

[~

r

( ,

r

~ I l , r '

r:

r

'

l J

l

n

fl

n

Inhoudsopgave • .

---Hoofdstuk .

Ia , Samenvatting over de technologische uit-voering van het prac98~ ..

Ib , Conclusi8S.

2 ;J:n1Biding" ,

3. Uitgangspunten voor het antwGrp • . 4 Beschrijving ·van hBt . proces. :

5 . Pracesconditi8s.

6 · B8r(~k8nillg van de benodigdE! apparatuur .. Ontwerp van de adsorberc 6 .. 2 G 0·3 . 6 .. 5 6 r.6 .. : 6,,7 6.10 6~11 fj ,,12 7 . G 9 10 11

Ontwerp van de .rogunoratorn Katalysator .kringloop.

Het pnEJufilé:ltlsch transport.

011 t tl! rJ Á P \.' C.:i n ct 8 V ast 8 st 0 f ,L.! Ei l' Hl t (][ü it.:; 8 0 3. é1 éi r ~

DntlJlcrrlVê:r: hst schn:l.c!ond [p:.lfJsultL'l r1~>

o

iJ t W l'n' iJ \I d n ct 8 C Y k .1 0 u n

f\

3. c

OntwEirp \.Inri de war'mtowisselël81' H_ b Borskon:Lng van .l:J31'Hlt8kdsselé.H'iI' ·!l10" H[-~1;ontl,J(;I'P van blow8!' PS"

l-i~Jt nntL!t~l'p \.IEm l.Jl(J~iGT' Pg ". H 8 t . 0 Jl t:.iCH' IJ van b 1 DLL':: r P? , !LltH!:lt€.-l - on rnassabaJ.nns" l«(Jsi.:enbsr-okeninQe S y in b a Ie 11 ~ljj st" ApfJcndixv Li ttsratuu:c1ijs

t

Cl: " B1adzijdG. 1 , 2 3-4 9 . 10-11 12-14 15 ... 17 10-22 2:5- 24 25-.26 . 31···} 2 33-34 61 75'1"'76 I

.

,

., 'r I ,j /' ,) 1 !' > i, I

L

~

I

_~

_I

(5)

( , I

l.

I

Ir

l . r ' l .

! '

l

l "

r-'

I . fl

I

j rl l )

:-1

[1

n

[l

~

r.

,

Ter verwyd~ring van zwaveldioxyde uit rookgassen worden

de mogelykheden onderzocht van een door de 8erbau-Forschung

Gmbh. ontwikkeld droug procese Dit proces berust op adsorptie v~n het zwaveldioxyde aan een aktieve kool in een bewegend

bl:1(l reactor.

Als uitgangspunt d~ent een olie gestookte 500 MW centrale, die per seconde 350 rum rookgas produceert. Het rookgas, dat 0,17

volume procent zwaveldioxydo bevat, w~rdt voor 95 procent

ont-zwavelde Dit zwaveldioxyde. 47,5 x 10 . ton per jaar,wordt ge-bruilel; als grondstoL,\Ioor zwaveJzuurfabrikag8. Thooret:Lsch brengt dit 72,5 x ID' ton 100 procent zwavelzuur per jaar op.

Oe totale apparatuur omvat 50 e8nheden. Elke eenheid, een beldegFllld bDd reactor, bestaat uit 8en adsorberend- ell

regEm8I'e-rond deel.

De

adsorptie van het zwaveldioxyde aan de aktieve

koo] vindt plaats by gOOe, de regenoratie by 360oC, beidB by I

atrno::,f88ro

r~ad8lell van di t IlrOCBS zyn hRt grote benocli gdr~ grondoPP

EH-vlak, wat vooral voor b8staande centrales problemen met zich m8Elbr8llgt. \/erkleining van de b8110cJ:LgdEl ruimte 1s mOQelyk dool'

he t rDok gas tB comp rirno ren ~ wa BI'duor c18 app aratuur kIe ille 1', ma 81'

wol duurder wordt. Tevens worMt het ontbrandingsgevaar van d8

kat é:!l y S a t D r 9 I' 0 t [n'" [ u n t tri (:~ fHl D n I Cl Cl C 1 Y k h 8 i d i s cl 0 int El 9 r é:! t i [J v a !l

d e 8 (3 n il éH] LHI J u I a t (3 c h t 8 r In '.') 8 t - [-) n r 8 ~J 8 ]. pro b 1 e rn e 11 9 r; [] ft.

E 8 11 Z (; Cl l' 9 J. Cl b ,ü u k 0 s t fJ r jj ~; IJ E l' IJ k l~ fl j n g; r 8 sul t 8 8 r de . i n 8 l3 n k 0 S t ~

pl'ij~-iVI::;I'hu~jinQ van Os 23ct. per kLdhr~

(6)

··1-[1 lb. Conclusies.

I •

L~

r '

l J

Op ,hst .serstegezicht lijkt .een kostprijsverhoging van 0,23

cent per kWhr.economisch zeker aanvaardbaar. Een meer ,gedetail- .

leerde kostprijsberekening zal noodzakelijk zijn· om dit getal tB V8~

rifj,fjrene ,

Eon ,technisch prubleem is het meet - en reQsl systeem.van de

in-r:

stallatie

en

de verdeling van het rookgas en de katalysator over ,

de . uni ts.

( ,

Een

volgondonderzoek zal gericht .moeten z~n,op .welke

wijze

,_

de kostpr~D boinvloed wordt .door hGt .komprimeren ,van het rookgase

i

Ooorkamprimsren zal het b8nodigde grondoppervlak afnemen.

t. I ' l • I '

I

r , t , , ,

~

1

l ,

~l

: 1

~

n

~l

(7)

.,,2-r

L

( 1 L •

r

~ I l , r ' l • r ., l , , 1 , l i

1 n

:l

, , 2~ Inleiding.

Het zoeken naar methoden om de emissie van zwaveldioxyde in het milieu' zoveel mogelyk te beperken, is de la8tste jaren steeds belangryker geword8n. Door het milieu bewuster worden van de bevolking en de daarmee verband houdende strengere eisen, die de diverse rsgeringenaan de industrie stelt, moet er op kurte terrnyn e8n oplossing gevonden wordell voor dit probleem. In de toekomst zullen de « boetes~ • die de industrie moet

bH-talen~ byvoorbseld zoals nu in de U.S~A. i 0,10 per pond

ge-s p u i d zw a v G 1 Z [J hoog wor [j end a t het 11 V 0 [J r dol i gel' It lu 0 I' d t d [)

zwaveldioxyde to verwyderen, wat natuurlyk ook voor het behoud van het miliou de beste oplossing is. Dat het hierby om grote h08veclhodon gaat blykt uit ondorstaande tabel' l i t t . I ) ~

V81'br;ind:i..ng kolrm Lf, '7 4,3 3 , ,-:J 2,9 2, 5

V f~ r I)]: ém d:l. n 9 olir,J 4 t l! 5,3 7$1 9,6 12,7

-. , ..

I:. r. 'C :';1:fJ G~, 'L 1 n n :3 , 5 3,7 LI' f I 4 r ~) 5,0

! Hl"'! f

r

"

,

n ;:-., rl [n

y

[J 11 1 , G I , L: J 1 2

J'

[1: 9 0 , f3

I08

v eTson 1,3 U,9

0~5

oj3 °,2

1

T 0

t

~~~:::2~.~~~_<~

.~

~_

,

~

..

_~2~"!2_~

_~~

..

L-,~~

.. )

1.~

.

l3,,_

,LU

~.\§

,~~tQ.di_

<

Ui t dEze télurJ.l blykt ook GéJt het Elélnd801 \larl

ou

r.entralRs in

de to1.rJJ,l: ZldélVC.1 dicxyde .. c;mj.ssi8 CJllfJf3\!(':;8I' 5iJ procE:~I; t lJ8liraéiÇ)t,

zodat. t12 r1iHlpak hi8I'VGil tot aanZif:Hllyke vr~rIninderir1g van de

lu c h tv l:o. l' 0 Tl t r D Ül i gin g 1< êl n 1 tÜ den" 0 D n X' ld [) fill::! t 9 r 0 'l; El El C n h c [llH!

tE! mak8r1 hebbnri, Ü, dG aanpak ten opzicht8 van d8anc!uT'D

bron-nen 1.'<311 LlJJ3VE1ILl:i.oxyde-orni<:'isie eE,nvoLJdi~18r ..

H 8'1; [j 0 0 l' 0 f1 S 0 n d 8 r Z 0 c IJ t 8 f1 e i n lu rtf" roe e ~j i s tot n Ll t 0 fJ

S18ClltS tOHgcpnct op s8mi-technische schaal voor kleine

hOG-v8elh!ë!flnn rook~i:l~'. Het proces wordt gebruikt voor de v8rwyd

c-rinÇ) van zwav810xyden en andere schudelyko bestandelen uit

rook~lass8n cJuor 111:i,ddol van adsorp'tit1 aan eon akti8v8 kODl via

Bun droog proces, guvolyd door thurmischs regeneratie.

Het noJnluft-pnj[;8s j.s ontwikkeld in 1957 in het laburatorium

[) n i 11 V 8 r s eh i 11 u 11 ei 8 pilot -P 1 a n t s" Zie 0 n d [" r sta a n d 8 t 3 h El 1 ( 1 i t t 2 )

lnhn,l", nB:i,nlut't Elnd industrial plBntsb

!~=~['--=ii~r-=~~i

n

-;~

u

I 19 59 ,I J

n

6 0 , DJ. 1 b u I' n 8 r

2 1962 f 47U sinter machjnB

1965 sulfuric acid plant

t 0 3 21t 0 0 [J i 1 b u I' 11 8 r

3

1967 Llaus kiln

4 i 1966 J.!JljOU cDal turnEn

J 1968

(8)

,--'

_.~" . ' - -'"' _."-"._~~_. j I

I

Ir

~r

I /

r'

L j

~l

l .

r

Resultaten hebben aangetoond dat het proces op de eerste plaats

geschikt is voor de ontzwaveling van rookgassen in olie- en ko-len gestookte centralese Als produkt wordt een zwaveldioxyde

-ryk gas gewonnell, dat geschikt is voor de' zwavelzuur bereiding~ Onderstaande tabel(litt. 3) geeft een overzicht van andere

be-staande processen, die berusten op adsorptie.

,

!

\1

~

~~

\ '"

~

,

Vergelyking van huidige adsorptie processen.. "S' I

Tabel. AdsorDent Adsorptiewyze ell ~wac1sorbf~erd produkt Fh; 9 0 I I [j rat i (~tll Y Z 8 011 bY[Jl'CJdukt I<ard.taa.lkosb:m_s grotR rJunt $/kw Procc,.:;knsten ; n r""llo' "[' r j j / ' j\) .. ~ J . J .. :J j ... U ; I Schaal fEictOJ' lnpassrlll :L11 U[>~ staando proc8ss8n OpbrBnqsl; voor prDctpj. t8tor aktieve kDol oxidatieve adsorptie Wé1!3SI?Il 60-70

%

Zltl2lvo1zuur $ 14 r 50

o

~ Ij (j aktieve kool oxidatieve adsorptie zwavelzuur uas s en i 0--20

%

zlJaIJelzuul' 3IrJ,lJU

u

> L, :J D,B tot 11>0 0,9 tot 111] mooiJyk k ll!:i n EJ l' d él n J

n

GO C 1[1

;b

51°C W~t8J' Vl~r7.ëLJi Qd werkt Z8el' fr~qb18m8n by g 0 i3 cf Ii i F~ t Z l!..! a -j El t·· v (J fJ r kan i'; 1 8 fl vBlzuur rest- 8n t8mpB~atuur 9 as t 9 9 ï~ s c IJ LI i I} r~ n renueillent optimaal ne8n ~---~

i

Stillo , ~~<V.; I 11 gni te as reacti8 CaS[J4 / C a5 0 3 thermisch Cl, 5Ll 0t7 tDt [J, U

I

te InrJC]81yk 111 f1 [} rijt u inu r cfir:·:n

hC1tlg qonoeg . I:3Ir o C 8 ~ ltlö t 8 r problemen zyn de bron en l' [) 9 [; n El r él t J. 8

van het dure aUSOrbf-3flt neell, mogelyk negatief

I

Schoorsteen

hDO~t[)

noen ja ja

(9)

(

L

\ ' I l _ r ' I , r ' , ,

l

~

\ ) n

3" Uitgangspunten voor het ontwerpc ---~---

---" externe Q gBgovens.

50U MW centrale ( bron: Shell Verkopp Maatschappy, sept '71) De benodigde hoeveelheid brandstof met een rendement van 0,41 en

vorbrancJin~jSu.I:JrJlltfl van 9760 kcal plin kg is dan 29,8 kg olie per

seconrle~

(RBdwood schaal) specificatie van de DIj, e

.

3500~

samens tellin g: C

-

85,6 gew. %

ti

-

I I, I gelJ. 0/ f'J S

-

2,,9 gBW.

_%

As

_-

0,.05 gBW. _Yo H2 0

-

0,2 !]8W. l~ 3

By stu8chiomotrische verbranding is 10s66 I\Jm drocJ8 lucht p8I' kg olie rlrJoj.Uü

Alg n IIlC Cl. n Ç] R b l' U i k t F.l II V ~;r' TIl a a t 1 u c h t i s 3 - 4 pro C 8 n t 6 W 8 n 0 rn 8 n ( ~

, prOCBnt. O:i.t brJtckent II~O~) fJrn3 drugE) lucht rwr k~~ Ul:lEJ.

08 totaal benodigde h08vD81heid lucht is 330,5 Nm3 per s8condce

s a îll [] Tl 3 L u 11 i Tl l~ r [10k fJ El S: COL SU2 H2 0 fJ 2 112 t (J t [-I a.1. 3

1,597

rum

Iky 01i8 ~ uf u2U Nm-fkg olie 3, 1, 2L_j-_'-+ _rJm

_I

_k_Cl ₀₁_i_fJ 8,757

~m3

/

kQ

olie r o U D9LJ i'J11l 3 Ik n CJliLJ -'.~'~_'''''''''.'''''~<",--''_.~Ge.I'''''<r-~'","'''''-~A'-.w.r_~

=

11,71 Nm3jkg olie

r'h~i. ei (;-) ~18 b r u j lci:; D c; v (] rEl tJ t 1 u c h t v c r JJ r iJ 11 d t 011 ~~ 8 V 8 8 r j pro C Po n t \I clfl

rJ[~ tldlllJJt)/ i ge Zi,JE:)II['l t rt nddveltl'iClxyc:18_s

ti 0 f! V L'! [) 3. h 2 i d r 0 ('J k ~! [j s 350 f'j fïl3

r

(3 r S <3 C Dil cl 8 Spe c i f i G cl t i [) h u .1 pst 0 f

2\ i"' Ijl [~ t. ~i. n ~J E: n dichP",,::'j j

stort~Gwicht : ~'lX l',p l a r j ; rl[!' 1'; tt /1).

It'tll a. 0 ; .~. " ... ...: \ • .:. • ..L... 'lot "(" •

specificatie eind produkt

samenstelling untzwavald

rnok~Jéls aktiev8 koul cilindiHtj8s 9 x 13,5 mmo th=3r) I 3 0 f] k q/ In .1 - 7 500 k g/ 1:1-'

0 ₁1 kg 602 per ky aktiGve k&ol

p

v 1. 0 t (J a 1 == j 4 " f b tj lli m 3 / S 95 ~ ontzwavBling f~ 2 326, 16 kgjs 02 3,tJ4 k g/ s C[J2 93,45 k g/ s 502 0,0 1 I!q~/ s H2 U 29, ,H kq/s ~---totéJal ... 4 ~ 2 f '/6 k D/ S

(10)

-l

( , , f ' I

.1

L

r , l J

: I

~

1 c')

~

1 (

1

• J

'1

\ ) I I • !Jamenstelling produktgas N2

-

1,09 kg/s 02

-

o,oi

kg/s fJv totaal

_-

2,60 Ivm3

/s

C02

-

0,88 kg/s 50 2

-

1,65 kg/s H20

..

0,56 k g/ s --~~ totaal :::: 4, _l9 k gIs

Aantal bedryfsu&en : 8000 uur per jaar

t'IOE!VeeHlèicl kéltal ysotol' slytage :

o,l

.

kg katalysator per kg te

V8r1JJyc18ren zwavelc!:i.oxydee uat is 4750 ton afgewerkte

ak-tievo kool per jaar.(litt~ 5)

H08V~81h~id katalysator, die by regeneratie verbruikt wordt is

Upl kg kntulyuBtor per kg te verwyder8n zwavüldioxydeg Oe

k ",d: a 1. y n é1 t; L 1 (.J 11 h l Y k t i n cl 0 v 0 I' m van k 0 0 1 rJ i 0 x Y rJ [). (l i t t~ ~:;) Totaal tUD te voogBn katalysatur is 9500 ton aktieve kool per

Fysische const3nten

F

/

r~':::~IJ _._-~- ;~'~I~;:-;-~'=r=-'L' ~'''''~''''' -~Jr~r~~~"b--~~f--~--'-;;-~ ;-.... ~~~ ... :...~~ ~.:;;..,.:.;,.~ ___ ." .... ..->C ... ~_ ... _ _ ~_~. _ _ _ _ _ .. _. _. j .. _ ... .,~~-...-~. ___

fv

2 9 Cl ,I 6 p :; L L+ 1, 2:.i [] X 1 0 ... ::;

I

[J •

n

1

x

1 Cl" 7 7 - 7 02 9 0 G_s148 3.102 ~ lO-~ ~ 9,~J

x

lU C02 9 - 94052 16[214 1,040

x

lU-~ ~ 3,'5

x

1U-5

~

;

C ï. 9 70 9 G 0

I

fj p l.lf 'I 1 , 3 81_t _X _{1 D}_- ₂ _- ₉_f₁₀

>~

_J._{0 -} 5 H2d 9 - 57798

7,~19

2~j7

4 x

1U-3 + 2,67 X lU- 7 H2S04 1 - 193910 ·

!

_- . :,"" s ...

~_~~~::

~:'

~.-1

:'

_~~

.x

~~~l

_:

~

1 p 20 x 1 0

~

6

~ Ilfu in kcnl. [181' krnnl .

Lp=a + IJl + r;T2 in kcal . per kg gI'd~

Hls go gsvens voor de fDrmul es:

( 1..

-:r;)

.:-

C

)

_ _ _ <u ... ~____ j{

f1P.

(11)

l

~

l

~

r

:

I '

(

.

I , l, I l ,

~l

l

, )

l

-"'ft

nzt

W\ "",,'"L -.,...

ft

s

Pt

-

fo

'X '2."l~ k~

"""

T. ft,?

~~ ~.!

_

~~:

I~

+

~

a'rJ

'L.&a.

T

::_~_+

__

..;._-_-_-_

MP

.

(W11

V~M,

'K.

+

1M2.

\I

M2. Tk:-

-4-A

_ W\ _ _0,'5

(~,

AI

₊

~'l..A2.

_-).. _{- - _}

₊

s

k.c.~l. di f:-H18 n; [~:.J--~·-T--. -[-~===-"'J

..

.. I,

1'-:

I

c

/M

i

~

O

"

t

i ' '"' ... --~=p,~~ '~='M''';:'~>~-_ .. , -'~-~'~~'T----""-

_

..

_~-; Pd2 9 17D 1,ltU

I

1.1.1₊ ~:7 02 9 20) 1,4U Ijl 7U

c

[~2 _!d _1.57 _1.JU _L54 ₁₁₆ 50 2 g _11'/ _IJL::: _JY6 _llJLJ H2 0 9 1,llLI' lUB

._

---~orrosie~cpecton: Boven het dauwpunt van het rookQ8s blyven.

Komen we beneden het dauwpunt van het rookgas,Tdauw= loooe,

dan vormt zich met het zwav81trioxyde in tlet rookgas

vloei-baar zwavelzuur, dat de apparatuur aantasta Uaarom moeteurst

zwaveltrioxyde vsrwyderd worden, alvorens men kan afkoelon

tot do voor adsor~t18 van zwaveldioxyde gunstige temparatuur

van 90o~,,'

(12)

r'

I :

.

l_ r t 1 r--, II r

1

l _

:1

'I

,

l J

~l

r~ l ,

r'

Enkele

,

opmerkingen:

Ontbr

andingsge

vaar van de

aktieve

ko

bl

in

zwavelzuur milieu wordt

boven 400°C tegrooto Er

:

moet

,

daaromin

inerte

atmosfeer geworkt

word

s

l1

o

Het produkt gas bevat

25

vol. procent zwaveldioxyde,

wat

zeer

gif-tig

is

en

0 . 3 .

deslijmvliezan aantast.

... 8

(13)

-r' I I I • , ,

l

I . I • J - - - ' - - "' - -

-48

Beschrijving van het proces. Zie prOC85S flow diagram.

In

~hat ,Reinluft-proc8s is het adsorbent e8n vast, langzaam bewogond badR4 van aktieve kool, gevormd uit stsenkool, dis onder vakuum bij ongev8er 600°C gecarbonis8erd 19&

Het ,rookgas, stroom O~ wordt ecrst bij 88n temparatuur boven hot

d a w,J p u n t ( 13 5 0 C) 0 n dEl r i n d 8 a d S 0 rba r ge v 0 e r d • w a a r het zw a v 81 ~

trioxyda vorwijd8rd wurdt~ Vervolgens wordt het rookgas gekooId

tot 770_C_{mot warmtewisselaar} _H6, _waterkoeling

t en via

centrifu-gBalvBntilator

Ps

op 8sn hoger niveau in de adsorber t8rug

g8-voord, stroom2b e Het .zwaveldioxyda uit het rookgas wordt .op de

katalysator tot zwaveltrioxydB geoxidoord en met water in de vorm van zwavelzuur op de kool Qaadsorbuerd. V~fproGent van stroom 2b wordt door blow8r

Pa

terug gezogen. Van stroom 0 lekt

0,33 procont naar dp rogenerati8sektie.

Os ""ktlsve k[j(JJ mDt hnt gcadsDrbasrde zl!JavBlzuur zakt in de

1'8-gsncratiesGktie R5 t IJBnr ,de temparatuur door middel van

omloop-g ë\ S tot 3 G Ll [\ C 11 P ~1 (3 \.f [J f)!~ cl I;JO r li 'L 0 Q él r dis f'; 0 C i 8 8 r t h 8 t zw a v 8 .1. z: !l U l'

tnt zwa\l81trir))~yd8~ dut v8l'volgens door dr3 kool tot kooldioxyde , I

G n z L:.J a \J B 1 (H 0;-';: y ei 8 g f.:"ir G d u C Fl 8 l' d L- wor ct t; e H ~:: t ,om loCi :J q as, d El t ,IJ:i,:i UG , N, I'E'~!~:rlE11'atÜ:l afkooJt tot 13S!'lG ûmrdt ITlet crmtiifuga lvent.:i..lator

, i P 9 v i El lij (~r-lil t 8 U i s S 1~ 1 Cl n r Hl 0 HW t 8 C Tl t El !TI P 8 rat L\ U r van 3 G Doe W ('; In" .

onder in d~ ~8gcn8rGtu~ gcvDordG '

Or:: ,c \un' p r-Cl (3 !,t k ti rJ é..1 [:; ti ~r'1::è, cl Cl g:;! ct 8 S 0 r lJ 8 L: J.' d 8 tlO 8 i!' 8 81 h 8 i ct s WO 1.' d t

nl8t t'?8n tl?iTlperrituur Vi::il 3600C ;-lfgE~vc8rd niJ8r' Ben 7.!~löIJ81zuur~·

fabriu!<. HElt ga:J wuriit. in lJ8l'ii:tt:ll.lJisselEl2l!' HIO npf]"HJéHr:1,d mEt

b8-,\,-... ') hulp van hOf:El druk .':d,ü:",'m.

~ ['0 n'''.lrr..l(1~r'r:'''JJ''(·l'C) "OL" lr:' ton-ly)(""","-l'UT'O "'-'-oOr' I','orl-I~', \/l"a eD.n ~~,luj_q

,~ " - ! _:\" c'.Ji-!JH:JX'UUJ.'nt I , ",~--'t ._"! ... <..:G . ; , _'C) , "e v - "" -~

I ' _I I! , 1

, !

, 1 , ,

in hat prtf~Ufi:i)t:LGch t:Trm~ipoJ:'tsyst88m. Tovsr1s wOX'lit ,vj,a ,silo

nl

\! [~ r so k 1:1 t ,) 1 Y G iJ t 0 I' t L:: D GE:: \1 0 ~ r-d "

H 8 t a d. S Cl l' Ç' t t 8 - 8 \i e mJi c 11 t [~j, s t 8 0 n t t; :Ti fJ [J rat u LH' \/ a n 9 0 [J C ~ Z Cl dat :

Q[:; k c.d< 8:] afçjSK(lf:;ld [t1Lnt tB l.!.!Ol'rlcn. O:i.'l~ \):Lndtin vaste st.of LoJurm~·

t. r2 ll! .i ~; ~:; l"'ll rl iJ:;~ H 3 P 1. f.!é:] t s, w a é; rin ei B war m t. G m 8 t s c 11 0 I' S t 8 8 Tl 9 H S V L~ n

gOoe Dfgnvonrd wordt8

D8 , katalY8~tor ~ürdt dor middel van schoorst8sngBs ven gODe met

b [! h u .1 P v ü n C 8 n t x' j, t' U ~;p:JtÜ V 8 n t Ll a tor P '7 ,n aG r ' ti 0 V EJ!l go tra n s p OJ: t. Cl E! r d ..

In i18t schcidDnci !lBdo(].ltG N2 v:i,ndt de scheidinG plaats tussf-~n

dB81 tjDs g!'Dtex' en klElinBl' dan 5 mm dllo.rsns8 op grond \lan v8r~,;

schil in valsnBlh8id~ Oe maegevoerde kleins deDltjes worden in

cykloon MIl afgsscheiden.

Bij het opst.arten \lan dA :i,nst,öl1atiB diunt men dEl apparatuur'

te spClalen met inert gas om ontlJl'é.mdinn vnn de aktiev8 kuol tB

vooI'kCJmene

Hst asntal units i.s afgestemd op da total!3 capaciteit van

de Gentralo~ lndion de cRntra18 n~etQP volle kr~cht draait,

(14)

f'

I l ~

i .,

;

[.

I

[

r

~

r

:

l _

r'

l.

r, I

I

j

'1

l .

r

1 r' , 5. Procasconditiss ( 418 l i t t , 3 en 6 ) Eigenschappen van de katalysator:

doaltjssvorm dichtheid stort gewicht uitwendig oppervlak bolvormigheidsfactor aktivitoit

ontbrandingstemperatuur s1ijtv as thai d porositeit dp 2L'~ """ ~ '"W' ..rJ' dv t\dS[JI'pt:i.GEll1ktio: ar.![;DJ:'tJ8r1 t

tompBratuur

H2 0 0'J ,.., L . C02 502,

ad!;;] rp i;.i 8tJijz (3

C 0 Tl t act u:lj L D thermochBrni6 adsorptiAgegevsns kin G ti 81«,18 9 G V IJ fl5 •

·

9 X 13,5 1300 500 509 Op 86 0,10 . ,':)L~ 0 0 hoog 0, 38 0,0127

or

Ol !7

mm kgjm 3 . kg/m3 mm 2 k g S

n

2/ k q k 0 0 1 oe m In [1ktÜl\JO kool 900

e

pS02< pH2fl,( v8J.'zadi ginç)

o

~ 5 pS 0 2 ~ 1::' 0 2 1'",; " 3 (j m m

minden' dan lil vol. ?~

oxiclati8vO adsorptie van S02, katay lytische oxidatie tut S03,

hydrata-tie g a n S 03 tot H 2 S D!t i 11 d 8 In ier 0 -porlän.

bSlóegf:;nci bed; kokcsverbljjft.ijd is 130 u u I' ; Das v 8 rb J..ij f tij dis 12 u (J C "

gunstig bij gOoe. exotherme reactie

50 2 .+ 02,+ H20-~H2S04 .ads"

adsorptie is Gon funktie van de koolstructuur sn de tampsratuura Verzadiging uan dB tB ~dSDrb8r8n hnovuelhoid komt aversen mot hot gevuld r~8n van de microporj~n met H2S04~ 811 zo occlusie \!an C1f.!p~Jrv:tuk. Bij ,lego temporatuur is de oxidatie

vSrJ 502 cis br-lpalfmciD starj IJjj hf1~]Fl

t 8 m

r

8 r ~HlU r rJ G 1 B 9 8 0 P P (3 I'\! 1 a k t. u C Cl n .. ".

-iJ

~

cBntrati8 VQn 5020_- " _\ _L. , . ;.. ~~ I -V. ~V\ ~V"~ • •

(~) , <.

(15)

, 1

, J I ' I . r '

l.

r . I r ' r l I . , 1 , .!

11

, j ' l I .. Regeneratorsektie: temperatuur reactanten bijprodukten con t actwij28 thermochemie

.

reganarati8gegevens: kinutiokgagovens , 3600C

S03 reductie door kool tot S02~ Dit

wordt afgevoerd door omloopgas.

5°2 ,- rijk produkt gas , 25 vol.

%,

gn~·

schikt voor zwavelzuurfabrikageo

bewegend bed; koolverbljjftjjd.is

130 uurc I

Oe reactie 2H2S04 + ,C-t\'>2H20 + 2S02 ,+C02 '

heeft

voor alle tBmpe~at~r8n bovon

kamertemperatuur eBn

aktiverings-energie van 17 .kca1. per kmoI •• Oe , desorptiesnelheid is maximaal bij 360DC. Bij 360 0C is geen enksl produktmssr

geadsorb88rd .. l

Poriedlffuste is de isnelheids bep

a-lende ,stap. Bij aktiev8 kool treedt,

oppervlaktemigratie op.

Ho t , gDh cl D p rn cru:; !'J taa t on dp r p.8n d T.'uk var. 1 a tmos fIJ 8 r. Bij de

bHruk,mirlçjGn i G uj.tgoga8n vcm idec:118 gé.l8SBn~ dtt botok8nt gocn

(16)

r,

r , 4'1 h

-~

g

."

-;

g..

~ \11 ,

..

1 "3

(» ('ti _!..

j

-\$ ~ ' ~

:s

.-_f( ' til u ) V. J S

"

,~ ti< UI lP !l> ~

«

g

(j'3 ~ :J ~ 0 ~ ('j

s..

0

~ ('10}

~

r+-Ul

1

0

...

-. ~

s

.::x

t! d Ol h ~ '3

a

~ u

,..

{\ \0 ~

1 '

1

\. ..2 Vi eJ ~ (I

-t' ".

j

\. til

l

~

u

'j1) lij a f;i

3

)

,...

~ .

s:

(,)

""

~

....

0

"

~

0

2i

0 ~ ~ 0

-~~ ~ . ~~ ~ d

~

J!

:Q .fJ 3 :>

~

0-"

, I

l

~

q

f.:J ~

>

11

-JI

-Q." , 11 0 "" )"') 11

-r:

0:

.,

11 CO

rE.'

.::t

Jj r+

0-:r

411

:r:

0...

...

- ~~-~ Ct'.. -~

-_

... ..".~

..

---t . r' t

I

I .

,

I

( rl

I

l , ,

,

, J , ) r 1 t J r-,

(17)

r ,

f'

6. Berekening van de benodigde apparatuuro

t

---~~--~---I •

I r ' Basisgegevens voor het ontwerp:

1. r ' r' r • r , I , rl 1

1 ,

( ~ Ontzwavelingsgraad van 95

%.

GasvAr~lijft~d in het bovenste deel van de adsorber is 12 8~

Poriesnelh8id

_----...

in de adsorber is 0,34 m/s. ~ .~~

---A k t i v i te i t van dek a tal y s at 0 r . isO, 1 k 9 S 0 2 ,P 8 r k 9 k 0 01 e_ --; ~

7.

Uitgegaan lûordt van 350 l'Jm~ rookgas per seconde ,met een

temp8~atuurvan 1350C.

Op.~grond van de in hoofdstuk 3 vermo1de gsgevens wordt de sa-menstelling van stroom 0 bepaald( zi8 flow diagram sn tek.l)~

Sam8nstelling stroom O~

..

_

.

_-

f~---'--'--~~---~-

':

---_~~~,

~.:~_~

u

l_~~_k

m

~.~",,~

<

,~L.--~s.~:-.~

fJ 2 0 ~ 71_f₈₀

I

_{11 , 6 8}₇₅ ₅_L₇_~₂₅_ei_rJ 02. 0,0077 O,1203U 3,8500

-

1'1

...

" .29,2 k g/kl1lu1 CO 2 0,1364 2,1312 93,7750 SD2 0rD017 0,0266 1,7000 Jilv(J~ 350 h1_m3_/_s Pc.~

:::

1,30 kg/IVm3

:L.~

.

~~~~L--1

_

ïJ~~~t-r ~.~~

Uit littnr~tuurg8g8v8ns (litta 7) bl~kt de mogalijkh8id van

8en lokstroom van 0,33 procent van stroom 0 naar de rGg8n8r~tic

s8ktic. Dit komt door uen gering drukversnhil tussen regenerator

8rt üdnorb8J.'c

Samsnstellinq stroom la

-~---""-""""'-""-_--~

-~~-korr;p e V[1l~ df?Bl klTlol/!~ kO/8

--:-1

....

, cri .-- '')9,_'7 ~ 1I.'[:c} /'I < mo. 1 0,7/1-80 O~0077 Of L~64 []y(J[)J.7 0,.0:$91 D t DO[]Lt O~(]071 U~fJUDl 1 9°939 U,0129 0,3135 Op0057 fiv 0=

rOl

= ?' 1 t1 7 f\!m·J / G : 1,30 k

g/

r~ m~ . H2[} D_vlOfi2 O~OU55 0,0990 I'f;.w,;.z·,~..,. .... ~_ totDal --l~()ö~J

0

.~- ~~--···O:-[Î~5~~

-1 _____

1 _,"5258

(18)

, 1 ( , I I ,

r'

I . (

.

, , ( " I , ' l , r 1 I i r I

I

L , , -, , .

In

:

het

ond

erste

d

esl VRn

de

adsorber

wordt het

spoor

z~a

ve1dioxyde

,

dat

oorspronk81~k

in het rookgas zit,

verw~d8rd.

Er

is sen

lekstroom

van

v~f

procent van het

bovenste

deel naar

h

et

,

onderste

desl van de

adsorber.

Hi

e

rdoor wordt

.

d

e

grootte

,

v

an

stroom

2 ,:

350 - 1,17 .+ (350 ,- 1,17) xOp05 .= 366,30

Nm~

/

s.

Samenstelling stroman

.

2,2a,en 2b

e i

NZ . 0,7480 12,2318 .

-. O2 OpOO?7 0,1259

kg/s

.

342,/+905 l~~0293 98,.lL.22 1 p7792 3J.~2~j98 ft}~. 29. 2 kg/kmol , C02, of1364 2,1259 502 0,0017 0,0278 . 11;<0 OpJ.li62 1,7367 -:'_,2':~;--L--1-'~l;':;~-'n-~"-r--~~î6'

3527-.

w~~~-:~~ :.:~-__ ~.=_,-_:'::.~-'..~~

__

LU~M"_,L _ - .

~[

ll

~~17~7 ~'

,fh/o= ·366 r 3

fe

== 1,30 "2 flJm.) / s k

n

l

r'J

rn~

S t r. r: D in 3 · Ü~ ei B 1 c:: kst ):' G Llli! van v ij f p ~ 0 C 8 n t n a 8):' . h 8 t 0 ij cl El r n l; L1

d~8~ ,van de odsc~bGrt

00 volumestrcom

is

Sawonstellinq stroOIn 3 ..

~~~~~~~;E.

0

-I~~~

()

~~~::..~_~r

~

.

r~ 2 0 9 ']Lr C [J 02 , [Jt 0077 CO 2 0,1:)64 SD2 , O~[)Ol? Hl.'o 0,1062 z...-..-._.~- ~._---~ -'---Gut381 ~

__

k~~~1-ls~

...

_~. 011 5834 0,0069 0,106/+ 0,0013 klJ/Ei

'_

...

.

>~_

..

..,...,_·u __ 16,331₊₄ 0,1922 4,6807 0, [J 81+ 9

st

ro

om

.

4 ,

is dan stroom 2b minus stroom 3

M:= 29,2

J1v o

:>: 17'i1.~7

fo""

1,30 -13·~ kçjkmol , f\!m3js kg/Nm~

(19)

, 1

l J

I'

Nu .kan de samenstelling van stroom 4 .berekend worden. [ .

r:

f • ,

.

[ '

!

r '

I

t . r ' I l , ' I

:

j

,

\ J

SamenstellinQ stroom 401 .

-.F.Jl kmol/s ko/s r.

-komp. vol, de ~~~---N2 , O,7l_t80 _11,6484_\ _326,1560 02. Op0077 0,1199 3,8371 M

--

. 29,2

eo

_{2 ,} Og1364 2,1241 93,L~615 _{.0v o:::} 348i 8 502 , 0,0017 0.0265 . 1,6943

('0 :::

1,30 1,6538 29,7689

-

---

--15,5728 454..1 9179 JU

.---.

~:T_

In h~:t bovsnste d881 van .de ,adsnx'b8r wordt 95 procent

het .aémuf3z108 zWGveldioxydsgB8dsorbecrd., Dat is

Daaruit vulgt nog aanwezig in het rookgas

kg/kmol fllm 3/ 9 .

3

kg/film .

PI:-, x' kmo.L. zltJOVt'JlcU.lJxydawoI'cH onk Ben kmoi .. water geadsO!;·boDrd ..

A

an

l>JE1 t. ':H' .hJij f t ,0 \I (31' :

pr;r .klîlolo 7..ldalJoldiD)~yrl8 l'82gE1C:Ct. ook o[!n halve kii101. zuurstLJf ..

Aan zuurstof

bl~ft OVB1'

SDr;;811st811inÇj:JtJ'oorn .5.

-:..~k_oElrc_~I~:~l._ ~~~-

'

--~m~

___ -

"j~g!:.

]

N2 O,75U1₊ 02 . [I~007'1

eo

₂ , O,13Ci9 11,6484 0,1071 2 s 1241 326,1552 3,8368 93,46 (lIj. 502 0,0001 Of 0008 0,0051 l""""'_H,"",2L_ ~'::E-_. _-+-~_1~f_G __ 2_8 ~--,___ 2~J.3 0 5 ~ t.f1 t a ~l.1 _____ ~_t ~O ~~ Cl ___ . ]. 5 .:..:)_~~_-L,_~ 52, 7 ~~ Î'J == , 29 t 2

J1v o

=· 3[+'7,7

fo='

1,30 k

g/

kmoJ. r~m3

Is

3 k

g/

fljrtÎ

(20)

r . 1 1 • I -r ' 1 . r 1

I

,

, rl I

~

I ) ( .

6~1 _~ Ontwerp van de adsurber.

Op grond v 8n .1 i t teratuurge gev ens (li t t 0' 7 ), wordt \ gekozen

voor een adsorptietemperatuur van 900

e

en een poriesnelheid _~

van 0,34

m/s

..

Hiermee ligt de diameter van de adsorber vast.

.~~I?L.\ '..,. ( ... 1...,

,. .

j q .. 'l l''''i.--t.I- _

str.OOil1 4 ,gaat dDor de ,adsorbor, :

}1vo )"" 348 Nm3/s ; }3VgO == 348, ,x (273 + 90)/ 273 ,::= 464 l\lm3.jSa

,

Uit

~'o~~

'

i~

~

j1VgO

V~lqt

_

~

A::

L!

.64/0,,3

L~

=

1365 m2 " Dit is het l

: I ) ' : \ . : \. .:... .n.-...<. t. Jv.... .... J

-vr,ijEJ opp'erttlake Het ,tot,üe benodigde ,oppervlak is nu :

1- ~ ') <: ,'"

" '--'

.

_) \'....;..' C.

Om do :sfmei;jnQcn van dseGl1heden te 1Jeperkt-1n, kiezen we

VODr 50 8[_mtH}df~nc r~8ng,,!zj.8n volgr:Jns l1ttsrcltuurgegevens(litt,,3)

"

da ,schaalfactor VEn dUZD apparatuur ongevBer een is, heeft het a a n t [;11. fHm ! 1 8 c.ü>,!) uW i n j Cl i n v1 0 a dop

ct

l1 k 0 Ei t E'rl Q

" 2

Oppr:.l:cv.lak van do adso:rber voor f~81lllnit is 1~4 m '. Hj.8!'U:i.t volgt nGn di~mstur van ?,5 m.

Voor optimale ontzw2v81ing is Ben gasverblijftljd van 12 seconde

nodig.

oa

hoogto van het bovenste dAB1 van dB adsorbcr is don: 12

x

0,34 = 4,08

m.

Voor hot

_,

zWBveltrioxyde v8rw~d8r8ndG gadB81to t.,lordt 88n {"

hou D t Ci \I a n (! L! n r.i [1 t ;;) rgp. k (J Z f! n.

q

8 tot nl fJ h 0 lJ D -~ 8 van het arJsurhHr·,·

- - - -I.,

:L~\'~

o

iTi ct 8 t 8 fli P (; r :':1:f; U l' l1 n v 211 d 8 ,d i v Cl r G 8 S t r 0 !TI e n t 8 b 8 P als n, m [1 8 t

eon wurmtebalans DVBr d8 adsorbeI' opgestsld wordon~(zio hfsto7)

I j

b ,

-I

~

- .-

- ~

-

~

--

-

....... J

(21)

I L _

r '

l

f :

7ie voor de berekening van de warmtsbalans over het onderste

deel van de adsorbsr de figuur op blz. 15.

Het warmteverlies door de wand bedraagt 1560 kW(zie appaodix 3 }.

08 ,uit1aat:temperatuur van het rookgas Tx is nOQ onbekend.

IN

UIT

stroom

_~~~:!l:.p5-te ( I~,l! ) stroom enthalpie _~-~~(kltl)

19 ,

l

-

20956,81 700,52 j1lrJsnd 19a 1560,00 .

f

.

1677,41₊ 3

-

609En~OO 20540,82 0 -1199067,0 1

-

3998,03 2

x

totaRl -1279766 totsEll -1279766

-~.

.

_-

_--'-~-~- oEaw::l

i .

ti 5. El ru U; vol ~J t :

I

I r .

LJnrmttlbalons nV8J.' hot bovnnst.e d8s1 \lém de éidsoru8r.

r '

I

'

l r 1

,

, • 1

i

L ) 1 .

,1

l ,

(22)

f , ( ,

l.

l:

r .

[

:

r • I I

l

.

)

:1

~l

" I

I

l. n I ( 1

n

Zie voor

_{dB berekeninp van de warmteb 91ans over het bovenste}

deel van de adsorber ds figuur op

blz.

16. Het bJarmteverlies door

de

wand bedraagt

6000

kW(zie appendix

2) ~ I

De

uitlaattsmperatuur van het ontzwavelde rookgas is nog onbekend.

HJ ~---~.--- ~-~

st

room

18a 2b

t

otaal

ent.hal

972 ~127 8611 -127763B HÎf.:l'LJi t volgt .:

pie(kW)

,32 f 28 C' Co t .}O . ~ ... ~ ...

UIT

stroom

enthalpie(kW)

.-...

_-,f:Îwand

6000,00 19 956,81 -20700~52 3 -60981,00 5

x

totaal

_{-_}

~12?7~3(1

'

p 9~

~

-J

... - - . . _ .. -17~··

(23)

r'

[

:

L

[ .

I

r . I l I

l:

- i

I

.

)

[1

ri

l:

~

I

6.2 ontwerp van .de raQsnerator.

Os ,dasorptis bsgint blj 190°C sn is vollsdi g bij 360°C. OE

rQQsneratiatijd wordt door stofovardracht bepaald, er treedt

poris-diffusieremming op.(litt~8) • .

Rij aktiavs kool vindtoppervlaktemigratie plaats. Volgens

Kramers

p

1 i t

t

~ 9 • gel d'~ :

,

W

in de orde van grootte 0,01 - 0,001.

1 '

)

V ,(lor ons gl~VEI1 . nBmsn we

tf

== 0,Ou'·3

..

BeI'akening

van de

filmdiffusiecoefficisnt(1itt.

10)

k.

H i c I' bjj wo J.' ft t d [1 r el a t j, El :

6h

~

=

lFO ReO,S

ScD

,

~33

j 50 "Re" 5000

O~3:)( f::.( Dp/fO

gebruikt .. In ,deze ralEJt:'La zijn fint Sc .8n

Sn

ge ~J8V ens dp ::: 1[;]1::1111. ~ "275

--«

."

liJI.8,. -_ .. C-~ ) Ot 0127 m. 1 vorn:' Di'lSScn. (360 +190)/2 ~ 275°C.

28~4

X 10-6

m

2

/s

.

20_f 4

x

lO·~6

ro

2

/s.

o

,

1 f3 9 mj ::; • Daaruit volgt k ::.:: Os02f:i

mis.

\/ol~:;l1TH1 I<ra:n8:('r.(l:ttt~ 9) 981dt:

f',

-1 ktota21 ::: ( ljk + 3dP/211,"~YiJ als

Sh

volgt gedefinisord:

.. !/(

.

X

dop

-

----_

...

(11)

tA.

28, ,. Blt

x

lO·~6 x

u'

f

_'-'= 75 2 _f x). o~q - volgt

voor

ktotaal :

(24)

[

:

[

,

Om ,de beno di gde tijd vo 0 r to t ale re gener atie te be re kenen

maken we gebruik van de formule :

ylmol. = Akat. x ktotaal xö.c x t .

Eerst bepalen we hst concentratieverschi14 c tussen

..

de gassen in de porian en het omloopgas •

_..

De ,gassuIl, die uit de porien diffunderen zjjn 502" C02 en HZO.

,

In

de pori~n is de,concentratie van de gassen 100 procent, in

he t 0 Ol 1 !1 0 P gas 7 0 pro c en te , 1'1 a t ' de ,b 8 t rek k in g :

-...._:~ ,

1 :mol bij 2750_C

~

_,_Lt5_,_liter _; ₁ _m3

=

_22,2 _mol.

volgt hieruit

voor

het concantratieverschil :

"Z l:.t. c ,=: 6 ~ 7 mol/rn.J., ,

I,

RE!actiovcrg81~jking: H2SfllI08ads.-~SD2 -I- H2 0 + C02 I Hinruit voJ.~Jt :

[

' ,

,

.

mDl 802 + .25,7 11i01 H?O + 12,8 mol C02,

Uit bOV8n~taandG formule en mot ,do gegevens:

P·k ut.

..

'ltS rn2 (~~[~ 8pp8rJ dj,x 4 ) k, o~' '1'-1 _-" ₃ f O

x

1[l~5 r;l/S '. (, J l. <. t~ , flIT! : ... fj If f 2 _mol

f

t

_ê l.~ c

_--

6_f 7 molÎrn 3

volgt dnn voor do benodigde tjjd voor totale rAgensratie

t

,c

335210 s.

=

9,33 uur. DE bBfHJdigde ,npwarrnsnelh['!ir.1

In9_J33 uur' van l!JnoC naar 360ClC, .dit ,is J.8~ 22 °C/uuJ.'~ ,lfan J.350_C

n a ar , 1. ~ 0 0 Cis d El il 3, 0 3 u urn 0 rLi. g" 0 e ,t 0 t alt: tij d b 8 dra a 9 t n u l 2 ~ (l ,

uur.

8 8 )~ (;; k E.lI'l 5, 1 è 9 van , d 8 le Tl g -C B van do , r 8 g (J n era t 0 l' : _ 1 .. \ .

\

-,\. ... ,"' ...

stel

dat de diameter ven d8 regonorator 2:5 mst8r .isp Hot

opper-vlak

v

an

de

doursnade is dan 4:91

m

2•

In ,totaal WOI'lit er 0,0257 kmol S02pr:!r seconde \/Brw:i.jd81'd_f dit :i,s

1,65 kg 502 per s8conc:ue DG ,boladingsg:r'aEld is 0,1 kg SD2 ,pel' kg

aktipvlJ kCiOls Dn akti8vE kool stroom bEHir<]a~rt; Hi,5 kg por sDc[)ndl~f

dit is 0,33 kg kat~lysatur pST.' sBcondo per unita

I

I I

i

!

i !

I

_I

(25)

r'

I

l~

;Met ean,startgewicht .van 500 kg per m3 volgt dan voor de kata-lysatorstroom

~Vkat.

=

6,6

x

10-4

m

3

/s.

Uit ,formule Vkat. x A ::: Jllv J volgt Vkat.

=

Of48l~ m/hr.

[: Dalengte van ds regsnerator wordt dan .

l:

I l ,

;l

l

J : 1 , 1 l J

1

, J

n

Jl

I j 12,4

x

0,484

=

6 meter.

Berekening van de benodigde hoeveelheid ,omloopgas, stroom 20.

Daarvoor dient ,8811 ld8rmtebalöns over de regonerator opgGstald .

to worden .. '

f-:rl

i'~ !;

ZiR voor de berekoning van ds warmtebalans over dB regenorator

bovel1staando figuur.

lIet .11Ja.:r:'rntDvnrl:i.Bs ul10r dG ,IJJand ,badra8,gt 2207 kliJ(z:l.o ,appendix 1 )

On ;warmtG pw, dia in warmtewisselaar HIO toegevoerd most ,worden

j,s nog onbtJkend.

(26)

, , L •

[

:

[

:

r '

l

Hl lilT

stroom el1thal pie (kW) fltrOt1m entha1ple(kW)

~ .,.~ --1. .,. _399B,03 _j.'luJand _· _2207,00 198

-

20544~82 22

-

127~50,31 1677,1L~ Vi 5861₊_~₅₇ .~IJJ

x

.

~--totéla1 ... ₁_3658,lt3 _totaal

-

13658,43

-

....

-

_-

_---~

Hie

ruit

volgt: X.= ~w ~ ,9207,28 kW. Dit moet in warmtewisselaar :

H10 ,toegevoerd worden. Deze warmte dient voor het opwarmen VBn

het produktgas VRn 135rJ_C _naar _3600C. _Het. _ontha_lpi_ev8rschi.₁ _be~

dr8é1gt

[

-

A

H

~".

( .. 22714) .. (_21'/30) :::: 984 kW i '

DawéuLîGe, dia nodig is voor hElt opuarrnen van d8 regen8ratOj: is

I • ct 2 !1 ~ ~ Cl7 .... 9 C {I· ~ 8 2 23 k tIJ • 0;' t tiJ 0 r d t 0 \J [:] r

n

t~ ei r a [] 8 n ei oor Ii [~t u rn ~

I . , . (

.

l , , ) l J r 1 i , J rl loop \,FU.3. 'l

llrHJJ:' hf.d-. ClpL,.!8rmen \lélT! 1 rJrr.-: on!loot'-'né.l:3 Vi.m l YjDC nafH 360°C J,8

37B kld Ilodig.

08 be:JEJdigde hllBV8cliltdii [lmlo(Jp~aG bedraaQt nu:

[tv r' .... l"···)I·' ';n

p O. ~.., L c) l ., .<.,

ROI'okaning van de samGnstelling van het ~roduktgas~ stroom 22.

HlJt pJ.'oduktgGS is samfmgestsld uit .de lekstroom 1 en dB .

dssorptisprodukt8n van stroom 198.

~-lw--i~';;;k;;~i/;T' d;~-& p-rod. ~ kmoiZs

I

--t;;.t;a~;Tï~J

--;;'--'I-ö~rJ 3 9~l~-

,---

-_.

·_--O-:-o~·_---02 . 0r0004 0,0004

C02 D_rOO?1 0₉0128 Op0199

802 U,oOOl 0,07.57 .

I

0,0258

~!L;?9_,_ ~_~} 005: _ _ _ _

..Q

f 0 ~?]_.

____ --.

.. _

.

___

~f

c:?

1 ~ __ ,_

I J Met dB gotal18n uit bovonstaande tabal zijn cta strom8n 20.21 en 22

r' ÎJopoa1Li. Zis .voor de .samenstelling bJ.zo 22"

",

t:>d /. , ; .. " •• ,

"

(27)

r ' l~

t:

[

,

['

r :

[

.

I r • r ' '"' ,

.

r 1

:1

r -~ I \ l .

I

l I Samenstelling stroom 22. ~

kompw

vol.

deel kmol/s kg/s

rJ 2 ; Op335 0,0391 1,0887

-

.

°2

.

Ot 003 . 0,0004 0,0111 M ::= 36,1 k g/kmol. ,

r.n

2 . 0,172 . 0,0199 0, 8784 .f1vo= 2,60

rum

3

Is.

5 0 2. 0,222 0,0258 1,6491

eo

₌

1,61 k g/rdm 3 _•

~2~~._

o

~ 26 B 0,0312 Op :j599

totaal 1,000 0,.1-161 4,1874

----.

.

-Oe ,stromen 20 en 21 hebben dezelfdB samenstelling als stroom 22 .

.f1vosstroom

21

=

.

21

p90 Nm

3

/s.

3

~vo~stroom 20 ::= 24,50 Nm/s.

R FJ r 8 ken i n D van de gas s n e .1 h El i c1 in d 8 r [1 fJ 8 n 8 l' a t lJ r bij 2750 C :

Wa ,neman Ban dat sr ha1verwBgs derogsneratis li3 Nm3/s

PI'Dl1U:<tl;BS 9LvUJ:-rnd Ü.I. Do ,"GetuIG .stroom, u!i11oCJpgas en

produkt-ÇJ3S bed)..'Bógt nu 2.l p9.;v 1,3::; L3,2 Nm3/::.:;. Dit .is per unit .

0rl :6L,c r~m3/f~.,

HiEH'tÜ t. \I 0191:

(28)

r ' L_

r

:

, .

,

.

,

.

r • , f I . /~ .,

II

r -, , , r-,

r'

1 6.3 Katalysator kringloop.

Katalysatorslijtage .door .wrijving ·in het ,systeem is 0,1 kg

katalysator per kg zwaveldioxyde.(litt • . 4)

Katalysatorverlies bij :d8 .reg8n8rat.i~ . door . chemisch8 reactie

2 _{H2 5D}₄_,+ C ~C02 + 2 H20 ₊ 2 .50 2 ,

I

. 1 ,kmol C ;; ,2 ,kmol _{50 2} _,

12 kg C

-

:: 128 kg 5112 .,

dit betekent ,O,l kg katalysator per kg ,zwaveldioxyde.

Het .totale verlies aan aktieve kool is 0,2 kg kool per kg

zwa-v81dio>,yd8~

Er,rnoet 1.65 kg zWBveldioxyde per seconde ,verwijderd wordpna

Dit

,

bntGl<clI1t 80n kata1yséltorverbruik van 0,33 k9/so~ stroom 16.

Verbruik door chemischoreactie is 0,165 kg kool per seconder

hot ,verbruik door sljjtRQ8 dezel fd8 hoevBelheid • .

s ljj t

8

~J

B

f

4:"---,_.

-

-.t:f3-~--{~-~~. fl f' g 8 V Cl e I' d D:~~~ in cykloon'~'~~ r'l11 ~ 0 , 16 5 k g/s • . produkt gas , bevat 0;165 kg kool por SEleo inde V(JrHl van C02_,

verS8 kool_s ç:]Elsuppleerd

v i EI Eli 1 0 ~11.

(29)

.p,o.,.-_ ... A _ I I " I ' l ,

f '

!

,

, r ,

I

l J r 1 1 ) rl I !

Spocificatie van de stromen, die in de .katalysator kringloop

voorkomen: stroom , kg/s

tOe

c--~---- ~~.

__

.

-17. , 16,665 354 .l8a 16,50 91 19 16,50 90 19a 16 ~50 135 1 L~ _16,335 ₃₆₀ 16 0,33 20 B 8 r 8 k e Tl 5. n 9 . v a Ii d Q ,0 TT! 1

°

0 P tij d van d 8 ,a k t i 8 V 8 k 00 1 : , I -~ Volume van dA adsurbsr : 5.10

x

44,1 = 225

m

3 8Bnpasstllk 1/3 >( ,211 50 ( 3 f 75 2 ₊ _{1, 252.} _«a _1.₂₅

_x

₃ » 7 5 ) Vol ur:. 8 . r 8 ~~ G rr G r é1 t. 0 r To t DJ. f1 V Ollll;:~: ho d :ca a gt ~7 3 ;;:: :J-l

m

6 iX .4,91 308 m3,. 3 ,-29,5 fT] ' r , , , V \ _ ' '7 \ "\, , ,....--"-q', " .~ . ~., ...

On ,E\kt.i[~\tckOGl !"JtrcJDr!1 is 16,5 kç]/s p WGt. LlV[)r80nl~ornt met eon

vol

ulii8~

,

troom

\lan b_f 6 x 10-4 m3

/Se

(30)

L

r:

. 6.4 Het ,pneumatisch transport.

De ,katalysator moet . nu van ondsDui t de ,regenerator weer boven in deadsorber gevoerd worden. Dit wordt ,met arm --desl van het ontzloJ8vslda ,rookgas gedaan.

881'ak8ldng van dEl benodigde .gashoeves.lheid voor pnoumatisch

transport:

gegevens! temperatuur van hst gas is gOoe.

massastroom vaste stof ,is 16,665 kg/sc

die h th 8 i d van t1e t gas i s 1 J 3 0 k g/ rIl m ~ • ;

f

9 0::: .0 l' 9 7 8 k g/ m 3 Voor grove deeltjos geldt~

) 4 ::=

'

i;r~/Gf

_::: gs!JJicht kool per seconde/gewicht

.

gas

per. ;seconde

= J. tot .Hl. (litt. 11).

Uit ,oogpunt van vnrstoppingsg8vasr LJJorden de gassnelhedon blndust. ,

hoog en .da ,rn8!1[~V(:rhoudinq/(, klein !JDkozen.

Vnor vartikalo pUP goldt dan u ~ (1,5 - 2) x wf.

Voor horizontale pUP gsldt v ~ (2 - 3 ) x wf •.

Os totB18 gassnelheid ~8d~a8Dt ongeveer 20 - 40 mis.

(- In hOiJfdz8ak is ons tranr'iport v8Ttikafuli 1IJ8 nom8n daaI'om v .- 2,D wfo

r ' l . l _

.

) ! , i

Ber8koning vand8 zweofsnelhoid wf :

cilindrisch deeltje h~3r ; r=4,5 mmo

duorsns8 van het loodrechte aanqsstroomde oppervlak, d p 1 :: 0 tol 2

'

+

m •

bolvormigheidsfactor

=

0,860.

t8inpcratuuI' van hst transportgas is gOoe •

W 8 k:i.. e Z G n voo r El 8 n giJS f.:' n el h fJÎ d van 30

mi

s • 'i90:::: 19₉1l- X 10 •• 6

m

2

/s.

f'

S == 13 OOk

pi

Tri 3 • 9 .- 9, 81 m/ s 2 • rl [) t 8 U n R 8 P = 3 0 x 0, 0 1 2 ~~ /19 :/t x 1 0 -6 ~ 2 881l LJJEHï:"'f.,tandsco8fficient Cw =: 1. Lt X 10 volgt uit l itt.,12 l • 0 'JfH.'IÜ t \l 01 gt : llJf :: 14 f 9 m/ s ..

Oe voor trenspcJl't benocU. r]de !:F~DSÏ1nH18id ld ordt nu

l,

\I = 2 x 14 t 9 == 29 J 8 m/!:.; ~ n

(31)

L

[

:

r '

.

I .

r . r '

I

r '

I. r

l . , 1 I l j r 1

;

L I r' [

.

I

1

•

• JA..

=: rls/Gf= 2.3 ; Gs :;:: 16,665 kg/se H ier u:i. t ,v 0 1 9 t :

G

f ::: 7 f 28 k

g/

s • Net Po .= ,1,30 kg/Nm 3 is

~vf=

5,60

rum

3js., .

HElt tV a 1 urn

8

van 7 t 2 8 k Cl gas bij 9

oDe

bed r a a 9

t

2

U i t; I V ,x ,A ::;: J?1 v vol 9 t : P. = O. 25 m 0

3

m '.

Per unit is het doorstl'oOmOppEHv1ak A/50 :: 0,005 m2• Daaruit

.volgt voo~ de diameter van de transportlaidinq d = 0,08

m.

SmosnstBl 1inq transportgas,

_

.... ~ .. "' -kmal /G kamp" I ' vol . dB81 t--- -.... - -i--'.---.---.-4---~-~ [,J2 . Oe 75.0L~ 02 , Ur 0077 GD2 : G02 , ° i1.3S9 0.0001 Op 1876

OpOO19

OpU:~42 stroom ko/s 5 t 2532 0,0610 1,5053 H 7. O Oi 1 0 4 9 0 t (J 26 2 0 f

I,

7 20 __ ""--~"",, ... ,.~ .... ~ ... ~ ... ~<", .... ...,.. ... , .. .r ... ..,. .... _,~s .... '_ "'n .:.-'-",...-_.'-"~_. __ 'r.,. _ ~_::: ... ~

tctön_ .... ""...-~-.lA:r ____ ., .• ~l ._~,""_ ... __ .~~..,.". .... -&..., .. ,.l.""~,,..~[iOUU .J'J .... _._.~_ • ...--~

J

_ .,.r.~~ _ _ _ 0, L... ' L_ _ _ _ f~)9 ' ... _ _ ~ _ 7_,7._ 923] ~

13.

-

_r'l

₌

₂₉f 2 j1v_o

=

5,60 (l o~ 1,30 kg/kmo1. 3

ru

m

/~,. kg/rJm~

U:1.'I:. .bovonstélanclfJ t 8!Jol kunm·:m LJ8 de sarn~mr3telling van stroc:nn 6

berekenen; ~;troQm 6 "" stroDm 5 - stroum 13.

Samonstelling st room 6 ~

t--

-

~

'

~;?

l

~

~_

J

-

=~~~~~~

~

G

~

<1

1

__ ] - -k!TI 0

~i;

'

.,=

I

,_~

___

~

~/

s N2 0t7504 11,4608 320,9024 02 OfOO?? 0,1180 3,7760 C02 0, 1369 2_s0099 502: 010001 0,0008 ~~~Z7'O_ - - - - 1 ___ .... ~O_j_.l ~,_L\ _9 ___ ~ _._. _1 , 6 019 totua1 l~ OOUO 15, 2713 ~Q"~ '.~---_ •• _- - "- _ . _ -91,9556 O,0051 28._,8311

445;497i]

f'1 := 29~ 2

p\J

o::::3ft 2 ,1 po:::: 1,30 k fJ/ kmo! e 3 fJm / s • k

Q/P

Jm

~

(32)

1 ~

r -I I . ( , I I . r ' r • (

.

r 1 . j '1 l J

6.5 Ontwerp van de vaste stof warmtewisselaar.

Oe kokes, dis onderuit de regenerator komt, moet afgekoeld

worden tot ds voor adsorptie gunstigs temperatuur. Om het

ont-b~andingsg8v3ar

t8

beperken wordt dit voor ds adsorber uitgevoerd

in de VAsto stof warmtewisselaHI' H3 - Aln warmtewissslend medium

"

dient r.wnU.8nde deol van het afgewerkte rookgas, dat 88n

tempa-ratuur heeft van 900Ce

Fig" P1nSS8..3trDlT!F:n in vasto stof warr:1tewl.SS81aar HJ.

Specificatie van du stromen in bovenstaande figuur:

s t r 0 Dril X ,,., 0 t 1 G Si k

Q/

s .. af ges ll) t rm kat cd. y r; 3 tor rilO t 0 8 n te Til p B r [l t u u :r "7

van 354°c sn 5.60 Wm~/s afgewerkt rookgas met dB

sa-mGnstelling ven stroom 13.

r.; -Gl'Dcm y

_.

16~5 kO/8 katalysator met een temperatuur van 3 5L~ oe.

strDuml8f.l:.:.; 16 ~ :5 kn/s katalyB8tor mat 88n t e rn p El r· a t u u r van 91rJC.

l

str.ODm 7 '" 1/10 x 3l_.2,1 _:::::

Jlf~Zl

njm3/s (]f[ip.wsrkt rookgas ..

l .

,1

[Ju tCnl[1oretuul' Tx van hc~t r.OOkf:jiJf"f dat uit rJe w8rIT!l·

.e.ld:)~1SG-I

1 J ] . a ark ['lIil t ~ i S TI 0 Q ü fl b 1:-1 k r~ n d e

(33)

b.H = .5797,43 .... 972,32 = 4825,11 kW., dit is de

enthalpisda-ling van de kokes over de warmtewisselaar. Deze warmte moet

[ ' door het gas opgenomen worden:

f

:

I

:

r '

l

r ( .

)

"

r

~

L

n

, ontha1pieinhoud van het gas IN

=

~ 118389,08 kW

opge!lDlnUn warmts

enthe.lpieinhoud vsn, ,het gas UIT"" - .113563,97 kW

, IliBl'U:i. t vol gt : Tx :..:: 190°C ..

é)

p-8epalingvan de afm8tingon van de warmtewisselaar H3 :

De gemidduldEl t emperatLJur Tgem. = (190 + 90)/2

=

lL:-OoC

~v140

~ 34~21

x

(27)

+ 140)/273

=

51~75

m3

/s

.

;

~Vunit

=

1,035 m3

/G.

~ ~

V 5, q," t t i öl an d e rrm' ms thD de is bep sul d da t de El upr:l:rf ici clo s

nGl,-i~ ~ ' I ?

heid _Vo ::ir: ciD ldarniLuuiss81Br:u 5 mis bedraagt. v\, VJI'-'\..·~",-, ~)"/ k,-,,) "

U 1. 'I,

v

Y.

0,207

m .

2

De ld8J'rnteovel'QI'ë.cht in het. hed wnrdt beschreven door de I'e~

lotie :

Gagevens

voor de uitwGrking

van

de relatie:

Tg

nm.

r

litO ' i 11₊₀

'A

lilO v (J-_S1" _''J _\_, Pr ::"'ja l L 00, .. ~ .. ! t..; __ ,O~856 :kÇ1jm 3 6 2 ::: ,2 Lr I ti X 1 0 - m

-I

s ' :::: 0 l>' II 2 (j if k c a 1/ m . h . 9 r d • Onn -\(odr l - 2S7Jf) -,\ ... t.. .'''' 1 r ./\C>. .... ~ .... dp :..:: O,D:t.27 m

Dit :i, n 0 (] v ul din rl f~ Nu- rel atie levert :

f\ll.I 1:-: 86 p Y , ; bJarmtsD\Jordl'<.1cht!'icoefficiont c(= 0,05

(34)

I ' L _

[

~

[

~

( . I I I l . r •

I

( r • r •

[

' (

.

• J r , - ! r , I l

j

~l

'1 1 I l J " I • l j

l

"

Uit!buvenstaande figuur volgt

6Tl= l6l.foC.

6. Tu :0: , lOC.

ATlog :.~ . 32°C.

.

Voor de bep3~ing van d8 warmtostroom ~w . g8bruik8n W8 relatie

van 16 ,5 kg. katalysator, Akat., is 7,5 rn

2

i

/

\ Z l

.

f:l ,

I

/

K Z

Hifl:cuit. \![lIgt 5 fJ

~

itL k lij •

T fj t c~ ,;13.. TrI lJ [} t l+ 0 2 S ~ 11 k W a 2: n h n t 9 Ol S 0 V EJ r ~:J8 IJ j;' a gEin l·J () :::' d 8 n •

Hit·Hui.t v[Jl~jt snfl kO!~(?SV8rb.Ujftijd van LI-825,J.1/50,L( ::; 96 820"

1< u k e s '-' t r 0 (J iIl J~ 1:1 :::: 16 i 5 k

g/

s •

sturtgsw. kokcH= 5UO

aantal units .-. 50

Uit bovonstê.iLlnde gl:3gC:V8ilS volgt. dB kDkassïi81heid

'

'j

IA -- 0,207 rn 2

Vkokes =; 16,5/50 x 1/500 x I/A = 0, rJ0319 m/ s.

Met ,Ben koolv8rblijft~d van 96 seconde volgt hieruit 8Gn mini-maal benodigde badhoogte van 0)31 m. Esn badhoogto van 0,5 m

is dan l'uim voldoende.

SamBnstelli~g stroom 7

=

1/10 x stroDm 6.

_~-....-r

....

_~

__

___ ,,

_,"

r~ _ __ ~_-=-_-_

....

..

__ _

kompe vol. deel kmol/s.

PJ 2 02 C02

:

:n

'I 1-0,7:;01.[ 0,13077 Dg1369 U,UfJDl 1,1/j61 0,0118 0,2090

O,OnDl

ko/s

~lf1956 OfOOlJ5

n :::

29, 2 k g/ k rn nl. PV

_o'':

3L\ P 2 rllm3/ s

~

3

f'

0 ~ 1, 3 0 k

g

/

[\;

m :.

(35)

L.

, . r , • J f 1 l! r 1 l

j

"1

.

) r 1

[ j

l J

Samenstelling stroom 11

=

9/10x .struom 6.

komp. vol. deel kmol/s kn/s

NZ 0,75OL~ 10,3147 . 288,8118 I 02 , 0,0077 , 0,1062 3,3984 C02 I 0,1369 , 1,8810 82,7604 SU ₂ _, 0,0001 0,0009 0,0045 , f22~_ 0.1049 1,4418 25,9506

-totaal lpOOOo ~._--_I-.- 13,7439 l~00f9428

Berekening van ds samenstslling van struom 8 ::

stroom\,15 :::: , gasstroom 13 -I- kqkesstroom 14 struom 15 + kokesstroom 16

-

, fIl = 2g,2 jlv d=307,9

ra::::

1,30 k g/kmol.

I\Jm~/s

• 3 k

g/r,lm

'Q stroom J.7a.:

stL'oorn , 8 :""" stroom 17 +. gasstroom 7a -kokesstroom 18a •

H i EH' IJ i

t

v [J 1 9 1; v 0 f) X' s t l' oom 8 ,:

stroom 8 =gasstrnnm( J.3 + 7a ) + , ~okBsstroom( 14 .+ 16 - .18a )

SDm8nSÜ3Llin~~ g2sfasG stT.'DOm 8.

__

k

_o,r.1f~I

"

=[>._~:"~81_r

k~~-f~

N2 , Of75D4 lr3337 37,3434

°

2 . 0,0077 0,0137 0,4394 C02 . ot13S9 Os2432 10~7609 502, 0,0001 0,0001 0,0005 H20 0~l049 of1864 3,3554 totaal , _ _ _ _ ,,,11.-, _ _ 1,0. _ _ 000 ,_ _ _ 1,7771. 51,8996 _~ Pi - 29, 2

,0v o

= 39,8

po=

1,30 k

g/

kmo).. 3

rJm

j s. , 3 k g/r\im ; ~

(36)

, , I l,

r'

I, , , ,

.

, '

I

l , '. , , I , ,

-,

Ej,,6 Ontwerp van het scheidend gedeelte

1'12-Oe,schaidingtussen grove en fijne deeltjes van de kokes

vindt plaats in eBn pijp boven da warmtewisselaar H3 op grond

van verschil in valsnelheid.(zie tekening beneden ). '

-{ )

~ naar cykloon

, - - - - 1'111 a

Fig., Schoi,tiend Qedeel te r12.

,

I

Rpec:ifh;at.ie van de stX'nmEm inbover!stsand8 figuur

'l

l . P,trnOfil ₇₈ ₌ ₃₄~ ₂₁ _{Nm /s}3 _T :;, _,₁₉₀o_C" RtT.'oolTi 17 ::l 5jr60

f~

m

3

/s T ~-" ~.}[J

oe.

st~'o orn 8 :;: 39_t 01

l~m3

/8

T _<:;176 0 C. r-' I

I

l , I, ... 3.1.~f ,

(37)

r '

l ,

De ,diameter van de stijgpjjp

wordt zo

bepaalds dat de deeltjes

I:

van 5 mmo doorsnede en kleiner meegevuerd worden naar de cykloon ,

Mll .met gasstroom 8 ,.

r'

I

l

r • l •

Berekening van de diameter van de stljgpijp

ESQevons

v

,

c .l0

a

20

mis.

T :-.: 176oC.

f

176 d = .1,30 x (273)/(273 +176) = ,0,796

kg/m3~

::: 0,005

m.

\f' 1 76 ~ . 2 · 8

x

1 0- 6

m

2/ s~

'f/

::: ,0, 86 ( h . =3 r . ) •

Hir;lT'uit Vfj.l gt : ' Rf.~ ,= V x cl IV':: ,2679 ; Cw ,= ,1 (litt. 12 ) • .

2 / 3 ,

LI i t . LIJ f ' == 4

I

3 . x g ; >~ d x .

(f

s ....

f

m) / C w x

p

mi ; ; met

r

s :;: . 13 OOk 9 m,

v 01 9

t :

ld f ,:= 10, 7 m/ s • P r::>'~ t.' j . unit .is ~V176 = 3~f81/50 x (273 + 176)/273

Uit

wf x

A

~ ~v

v

ulgt

2 Hl 3 "" 1,309

m

/

s ..

Do .diamster \liJn cia pijp, tdQén-in de scho:.i.r:ling p13Sts vind~, is Op!+O m. 1 n cl G .1 [-, i din Cl r, din n () a r () 8 C Y fr.l n [] n 'J 0 8 r t, lil :J B t W t r <3 ft iJ P C x· t

" L, 5 X tt.!z!.llssf· r , l ' l j

-.

, J , 1 i , J r 1 l J

Dus Wtronnport

=

2

p

5 x

109

7

26,75

mis.

Mot

~v=

1,309

m

3 _/B

_volyt

_.

l1i81'I.Ü t VOD!' m 2 ,.

d2 r~ 0 r 25 In.

(38)

r ' l ..

L

f

:

[

:

L

r ' r ' r ' I l i , , , 1 I J , J r 1

i

I J I . r~ I

,6.7 Ontwerp van de cyk100n Ml1~

We ,kiazen voor ,het type Niiogas ZN-15 (1itto 13).

rJssrtl l\

p/pg ::::

70 kprn/kg 1=

f

wz2/2g 2 W_z,x'lTDo./4 :::: j1v '. , Mei;. de ,gegBvens : (J17G ,= ,0,796 9

=

9,81

f

= 105 I

kg/m~

m/s 2 •

~V17G

,= 1,309 ,

m

3

/

s.

inoevuld in bovenstaande formules g8eft ,:

hl Z == 3 t 6 5 m/ s Cl '

- - - .

Do).s de dial!iClt[-):t' van dL: r::vk1oon on ,wz de qsssnolhoid t diB per

defGnit.iu op riB ~J[Jzm:1L'nhjkr:-3 doorsnede van het cilindrische denl

v Uil dlC

) cykluon bDtrokksll is e

(39)

f :

,

.

! :

, , I • 1 I I

yoor type .Niiogas ZN-15 gGldt(Zie figuur op blz. 33) b . ::: .0,17

m

p h ::: . 0 t 4 L~

m

_• Ol ,::: 0, ltO

m.

Do

-

0,67

m.

lil .~ .1 151 ITI. H2 :=1,34

m.

De .intrcBsnelhoid van decykloon MIl is ~v/bxh

=

17,5

mise'

H B t ,d ruk V e :e 1 i 8 S 0 V 8 r d 8 C Y kloon i s ä P .::;: ; X tlJ Z 2 X

f

I

2 9

=

56 7

rJ

I

m 2

~

Spcificrltie van (\0 strL1rnc~n 9 en 12 :

5t:r.uom 9 ,;:0; ·stl'OiJnl 8 ... vast8 stof stroom lD.

S t r oom .1. 2 ::0 S t r 0 0 111 9 + [~ t r [) 0 rn 11 ::; s t l' 0 tl Hl 5.

-O~ UD77

°

t

1369 O~ OOOl 0,1071 2, 12L_f₁ 0,0008 3,836

a

r'l _.- 2SJ, 7 k Q/~kInD 1 tl ,Ei V Cl '" 3l+7,7 I,J 11,3

I

El .' 1,30 k

DI

IUIi1 3 0'-::: _*

(40)

" r ' I . f ' l . [ . I l r' I I i l I

( I

:1

~l

~l t ; · _ - - - --- -

-'Warmtewisselaar H6 dient om het rool\.gas, dat uit het

onder-ste deel van de adsorber komt, af te koelen tot de voor de adsorp-tie vere:tste temperatuur. Als koelmiddel wordt koelwater met GEm

temperatLmr van 20 oe gebruikt.

We kiezen een warm tevri sselaar met vaste pijpplaten en keerschot ten.

Het prj.ncipe is 'weergegeven in onderstaande tekening.

- Walmtcwisscla~r met vaste p~pplaten en keerscLotton

-Ui tc;allg~,pull t ED b:ij de 1)ercl:r_.:millgen:

Pijpd:i8.rne-Cer: 25 x 2) 5 mm

.stech: 32 mm Ü1 dh_chock.

Het OIjper\!loJç van e(~n gelijkzijdj.g dr:i.8hoekje met zjjden VEn] 32 i~lm is:

A :c: 32 x 32 x

0'/

2 )

x sin 6ü o:=: 4,Lt2 cm2

Bij Um driehoekj e hoort 3 x 1/6 pijp ( zj. conderstaande teken:Lng )

b~

è&n pljp hoort: 8;84 cm2

p~p

p1aa

t.

Bij de bereken:i.ilg van blower P zal blijken dat de t emperatuur

van het rookcuG voor en na de blower 12 oe verschild. De te

mpera-tuur voor adsorpt-Lo moet 89

oe

zijn, met andere woordon de t

empera-tuur na do warmtü0isse1aar H t'.'.10 et 7') ( 0

e ..

7rlJll. H rOOke;3G H l'ookgas bH in __ -1258Lj 6L~ 1(W

.

=

-128V(~)2 KW Ul t -.--.--.---.-. ._ 262g8 KW

(41)

r 1

i I

, J

Per eenhej.d moet: 26288/50

=

525 KW in de warmtewisselaar aan

het rookgas onttrokken worden.

- Schema warmtewisselaar

-Temperatuur gegevens: t

=

128 oe

rookgas in trookgas uit

=

77 oe t .

=

20 oe lwelwater l n tkoclviater uit c h. t. :-: 10/+

e

l i l A. t /.-"'- ui t At l og

=

57 oe

=

79 oe

=

21j oe

Voor ecn lV8.T;xt c\'.::L :=-;SC:] .'1.0.1' met va~;; te }.li,ipIJlatcn Geldt de volgende 1'01

D-t:i ():

( l i t t 14 ) ~

I I'

:&

"

I'~ ... \",-l.. .... (. \...\..-.-...J

De tent.

é.p

i :3 con functie van de él.ëUl.:::tl'O omho et: van liet l'GokgD.,s aD.!! de

I

1,jjpeü. Voor een ïlarmtcrG,.ssclaar met vaste pijplüatel1 en keCl'BChottc;Il

geldt : RookgaG gegevens: Ey=0,6 ( l i t t 14 ) t

=

(128+ 77)/2

=

102 oe gem 0'(102)

=

(3(,6,3/ 50) x ((273 + v "Z 0'(102)

=

10,1 rn~/s v

6

2

=

20,4 x 10- m /s YI02 ),102 = 102)/273) =

Het I! trial and er:r:0:C 11 berekening is voor de warmtewiBselaar een

dia:i1c:tcr van '7) cm gcvonclerl_ Hieruit volst eeD doorsnede opperv1él..k

2

A, van 0,441 m

v

=

:!;'/A == 10,1/0,'+LI1 .- 23 mi s

°

v

Met de Nusselt relo.tie v:ordt gevonden:

0; =-= 115 W/m2.oC

ct