Алгоритм розрахунку

1. Апроксимація довідникових даних

Таблицю 5 доповнити колонкою 1/T та ln Р_табл., без розривів та заголовків між строками і колонками, при цьому отримують матрицю з 3-х колонок: α, 1/T та ln Р_табл.. розрахувати значення коефіцієнтів рівняння регресії а, b, c з використанням функції ЛИНЕЙН, яка базується на методі найменших квадратів. Рівняння регресії, в цьому випадку має вигляд:

lnP = a + b∙α + c/T.

Увага! Перед використанням функції ЛИНЕЙН необхідно зберегти (записати) файл програми тому, що при некоректному використанні цієї функції можливо «зависання» комп‘ютера. Функція ЛИНЕЙН може бути знайдена за допомогою меню: Вставка/Функции/Категория: Статистические. З можливостями функції ЛИНЕЙН необхідно ознайомитися за допомогою довідки.

У вікні, що з‘являється після вибору функції ЛИНЕЙН, необхідно ввести:

- відомі значення y - колонка lnP;

- відомі значення х – масив 1/T, α;

- конст - логічне значення, необхідно ввести 1;

- статистика - необхідно ввести 0. Натиснути OK.

У комірці, що активована, з‘являється одне значення. Формулу необхідно вивести як формулу масиву. Для цього виділити вправо діапазон, що містить 3 комірки. Нажати клавишу F2, а потім одночасно клавиші TRL+SHIFT+ENTER. Розраховані значення повертаються в порядку c, b, a.

До таблиці додати комірку з розрахованими значеннями ln_Pрозр. та P_розр. В окремій колонці розрахувати похибку δ та зробити висновок, щодо якості опису табличних та розрахованих значень рівноважного тиску СО₂ над розчином МЕА.

Для більш точного опису вихідні дані розбивають на декілька кривих, та для кожної за наведеним алгоритмом визначають значення коефіцієнтів рівняння регресії а, b, c.

2 Температура розчину МЕА:

на вході у верхню частину регенератору Т₁ = t_вх +273 К ;

на виході з регенераторуверхньої частини абсорбера Т₂ = t_вих +273 К.

3. Числове інтегрування

Зміна ступеня карбонізації на один крок інтегрування: .

Зміна температури розчину МЕА на один крок інтегрування: .

Парціальний тиск СО₂ у верхній частині регенератору, кПа:

Р^в=Р₃∙NCO₂∙101325/1000/100,

де Р₃ – тиск газу на виході з регенератору, атм; NCO₂ – вміст СО₂ у вологому газі на виході з верхньої тарілки, % – розраховується за нижче наведеною методикою (див. таблицю 6).

Відносна вологість газу на виході з регенератору поз. 3, частка:

,

звідки при відомому значенні витрати сухого газу Vg визначають витрату водяної пари V*₃. Склад вологого газу на виході з верхньої тарілки привести у вигляді наступної таблиці.

Таблиця 6 - Склад вологого газу на виході з верхньої тарілки

Компонент	кг/год	% мас.	м3/год	% об.
СО2	m1 – m0			NCO2
СО
Н2
СН4
N2
Ar
H2O	m*3		V*3
Всього			∑ = V

Ступінь досягнення рівноваги: Кдр = Р^в / Р^вн ,

де Р^вн - табличне значення рівноважного тиску СО₂ над розчином МЕА , при значенні ступеню карбонізації ₁ кмольСО₂/кмольМЕА, при Т₁, К.

Парціальний тиск СО₂ у нижній частині регенератору, кПа: Р^н = Кдр∙Р^нн,

де Р^нн - табличне значення рівноважного тиску СО₂ над розчином МЕА, при значенні ступеню карбонізації ₀ кмольСО₂/кмольМЕА, при Т₂, К.

Ступінь карбонізації розчину МЕА, кмоль/кмоль МЕА:

Температура розчину МЕА, К:

Значення рівноважного тиску СО₂ над розчином МЕА (P_H) розраховується за допомогою отриманого рівняння регресії:

lnPн = a + b∙α+ c/T.

Увага! За умови розбиття вихідних даних на декілька кривих для визначення lnPн використати функцію ЕСЛИ.

Парціальний тиск СО₂ над розчином МЕА Рі розраховують з використанням ступеню досягнення рівноваги Кдр: (Кдр розраховано вище, його значення приймається постійним для вього діапазону ступеня карбонізації).

Необхідна кількість тарілок на один крок інтегрування: ,

де dP – крок інтегрування. Для N₁, крок інтегрування буде визначатися як різниця між Р^н та P₁, тобто: dР = Р^н - P₁ .

Для всіх наступних значень крок інтегрування буде визначатися по формулі: dР_і = P_і – P_і-1 .

Теоретична кількість тарілок для регенератору: .

Враховуючи ККД тарілки _т = 0,5 , необхідна кількість тарілок у регенераторі: .Всі розрахунки привести у вигляді наступної таблиці 7.

Таблиця 7 – Розрахунок тарільчатого десорберу

№	α	Т	ln(Pн)	PH	P	N
1
2
…	…	…	…	…	…	…
50
						∑N