液化石油氣氣化方式和氣化能力的探討

交通與能源200109大眾科技61滴化石油氣氣化方式和氣化能力的探討●彭建良(廣西城鄉規劃設計院,廣西南寧53002)【摘要】本文主要對液化石油氣的氣化方式進(jìn)行需設定的條件:1.設定容器的種類(lèi)和數量;2.設定比較,對不同氣化方式的氣化過(guò)程進(jìn)行了分析,并詳細液態(tài)液化石油氣的組分;3.設定環(huán)境溫度和設定壓力;介紹了自然氣化時(shí)氣化能力的計算過(guò)程,提出新的計4.總傳熱系數;其中1、3、4項比較容易確定,在此不再算方法,指導在實(shí)際工程設計中的前期計算。詳述,第2項的確定則較復雜。以前文獻中均是以假定鍵字】液化石油氣(LPG);液化石油氣氣化;氣液態(tài)液化石油氣的組分為丙烷和正丁烷混合液體為前化方式;自然氣化;強制氣化;氣化過(guò)程;氣化能力。提的然而實(shí)際上一般國產(chǎn)液化石油氣的組成不是丙烷和正丁烷的混合物,而是丙烷、丙烯、異丁烷、丁烯-1引言異丁烯、異烷等多物質(zhì)的混合物。因此計算液化石油氣液化石油氣的氣化方式有兩種,一是自然氣化,二自然氣化能力的關(guān)鍵就在于計算一定剩液組成。對不是強制氣化。所謂自然氣化,就是指容器中的液態(tài)液化同產(chǎn)地、不同廠(chǎng)家、不同工藝生產(chǎn)的液化石油氣,其中各石油氣依靠自身顯熱和吸收外界環(huán)境熱量而氣化的過(guò)種物質(zhì)的組成均不相同。以前,當液化石油氣的組成不程,而強制氣化是指用人為的方法對液態(tài)液化石油氣是丙烷和正丁烷兩種物質(zhì)時(shí),確定剩液組成只能采取近進(jìn)行氣化。下面本文就簡(jiǎn)述這兩種氣化方式的氣化過(guò)似估算的辦法,其結果往往偏差較大。本文就重點(diǎn)討論程并對其氣化能力進(jìn)行比較。下這方面的問(wèn)題,提出漸次氣化的簡(jiǎn)化過(guò)程,從而計自然氣化算出在任一計算溫度下任意組成液化石油氣在一定剩氣化過(guò)程液量時(shí)的剩液組成,從而計算不同容器的自然氣化能自然氣化過(guò)程中發(fā)生的主要變化及影響是比較有力規則的。在尚未從容器中往外導出氣體時(shí)容器內液體確定剩液組成的簡(jiǎn)化過(guò)程溫度(t℃)與外界氣溫相同壓力為C時(shí)的蒸氣壓P。當知條件:環(huán)境溫度T;灌裝LPG液相組成;容器容容器內的氣體被導出時(shí),由于液體溫度(t℃)與氣溫相積vo;設在整個(gè)導出過(guò)程中液溫不變。待求:當剩液量同,液體不能通過(guò)傳熱從外界大氣中獲得氣化潛熱,只為mE時(shí),液相的分子分數和質(zhì)量分數。有消耗自身的顯熱用以氣化,于是液體溫度下降,這樣將灌裝完畢后的初始狀態(tài)設為狀態(tài)0。在狀態(tài)0時(shí)液體與外界氣溫產(chǎn)生溫差,氣化所需熱量就通過(guò)容器容器中存在著(zhù)氣相和液相。由于IPG灌人容器后氣化壁從外界吸收。開(kāi)始液體溫度與外界氣溫之間的溫差量不大,可以認為此時(shí)的液相分子分數x=xm為已知較小,從外界所獲得的氣化熱不能滿(mǎn)足氣化需要時(shí),不值足部分的熱量繼續用自身的顯熱進(jìn)行補充。經(jīng)過(guò)一段由液相的分子組成x可計算出液相的質(zhì)量組成時(shí)間以后,液體溫度降至氣化所需熱量可全部由外界進(jìn)而計算出液相的平均比體積v。則狀態(tài)0時(shí)的液傳熱提供時(shí),液體溫度就不再下降并穩定在一定值相總質(zhì)量Co為氣化能力容器自然氣化大小,受到液溫、壓力、液量、組分等式中:V畫(huà)-狀態(tài)0時(shí)的液相體積因素的影響和制約。因此在考慮氣化能力時(shí),通常均要對每一種組分的液相質(zhì)量設定有關(guān)條件,并在這些設定條件下分析氣化的適應G=C(2)性,進(jìn)而推算出氣化能力值。氣相和液相相平衡,氣相中各種組分的氣相分PO:設備的企業(yè),基本內容應當包括設備的性能特點(diǎn)、使用4數據交換能力及CAD的其它應用說(shuō)明、選型計算方法、支持輔助形成計算書(shū)以及能被CAD數據交換能力往往取決于具體使用的應用軟CAD系統直接調用的文件。在支持多任務(wù)的操作平臺件屬于非一般性開(kāi)發(fā)。目前國內廣泛使用的 AutoCAD上同時(shí)使用CAD軟件和設備選型軟件,完成計算選型軟件由于 Autodesk公司一直拒絕公布DWG文件的數的設備被直接調人CAD軟件進(jìn)行布置,這是使用設備據格式顯得其數據交換能力一般。資料庫比較理想的方式。利用微機進(jìn)行工程設計所使用的眾多軟件中操作雖然設備資料庫是CAD的必要組成部分,又是今系統中國煤化工話(huà)題。但從目前趨勢后需要完善的部分然而國內大多數中小型企業(yè)在意識看雖兼容性、可支持多和技術(shù)條件上還不具備開(kāi)發(fā)它的能力。但隨著(zhù)建筑給排任務(wù)CNMHG為設計人員提供更水計算機應用標準、規范的不斷完善,使用設備資料庫多更靈活的方法。必將成為工程技術(shù)人員常用而且是有效的方法。62大眾科技200409交通與能源P-容器內導出氣體的密度(kgm)。式中:P一第i種組分的飽和蒸氣壓力。二、強制氣化氣相的總壓P氣化過(guò)程強制氣化分為氣相導出和液相導出兩種方式。由由式(3)(4)可計算出氣相各組分的分子分數x。于氣相導出方式在氣化過(guò)程中熱量損失嚴重,氣化能力由各組分的p氣相體積v可計算出各組分的氣相質(zhì)低,目前已很少采用。本文主要討論液相導出方式。量液相導出方式是從裝有液體的容器內將液態(tài)液化漸次氣化簡(jiǎn)化過(guò)程為:瞬時(shí)將氣相全部導出,液相石油氣導出送至專(zhuān)設的氣化器中進(jìn)行氣化。在氣化過(guò)程中有一小部分液化石油氣氣化,氣液兩相重新達到平衡中全為強制氣化。下面就液化石油氣在氣化器中的氣化狀態(tài),稱(chēng)為狀態(tài)1。由于狀態(tài)1的xw與x變化很小。液過(guò)程進(jìn)行探討相體積變化很小,因此可用C近似代替G。文獻對氣化器導出的氣體組成與液體相同所敘述則對每種組分的過(guò)程機理如下:“當混合物(液化石油氣)進(jìn)入氣化器G后,沸點(diǎn)低、蒸氣壓高的組分先氣化,導致液相組分的變液相總質(zhì)量為:化。但是由于液體在氣化過(guò)程中斷斷續續和傳熱面接觸而氣化,以及液體被氣泡破裂時(shí)分裂成飛沫而氣化等作由式(5)(6)可計算出液相的質(zhì)量分數gh進(jìn)而可計用,致使各種組分的液體都得到了氣化,使最后導出的算出分子分數xh,及平均比體積v氣體組分與液體組分相同”。文獻所述過(guò)程的前提是“液液相的體積V為:Vm=Cyhm體被激烈地攪動(dòng)”,“氣化器中液量是不多的”,氣化狀態(tài)氣相的體積 vigas為:V=V。-V是一種薄膜蒸發(fā)的狀態(tài)”。上情況對電熱水浴式氣化器由V1灬,參照式(3)(4)可計算出各種介質(zhì)的氣相質(zhì)是適用的。對于以蒸汽或熱水作為熱媒的較大型的氣化量,再將氣相瞬時(shí)導出,從狀態(tài)1到狀態(tài)2,直至狀態(tài)器,熱媒走管程,液化石油氣走殼程,液化石油氣的流Kx。在狀態(tài)Kk時(shí),此時(shí)的xK,gK就是所求的剩液組·通面積增大了許多在熱水循環(huán)式液化石油氣氣化器的實(shí)驗研究中,氣在計算自然氣化能力時(shí),采用文獻的方法,液化石化器中液態(tài)液化石油氣的量較多液位高度為實(shí)驗樣機油氣的組成取狀態(tài)KE時(shí)的組成,在T時(shí)間內的總氣化的1/4-2/3。實(shí)驗中觀(guān)察到氣化器中液化石油氣液體具量的計算方法如下有較穩定的液位,液化石油氣在沸騰時(shí)液態(tài)液化石油氣G=G+Ge+G vXT的溫度變化的。同時(shí)在實(shí)驗中取樣所做的液化石油氣色式中譜分析中液相和氣相試樣中各組分的比例也不同。(見(jiàn)G-T時(shí)間內的總氣化量(kg);表1)。G-Ts時(shí)間內依靠傳熱的氣化量kg表1液化石油氣中各組分的摩樂(lè )分數%Ts時(shí)間內依靠顯熱的氣化量(kg)G.-Ts時(shí)間內依靠容器內原有氣體的氣化量kg;連續氣化速度(kgh);T—氣化時(shí)間(b)。C3的計算公式為:oxF(* 1.2 T(+w)(8)各組分氣化難易程度可用相同氣化壓力下各組分式中的沸點(diǎn)高低來(lái)衡量,不同壓力下的沸點(diǎn)見(jiàn)表2。r-液化石油氣的平均氣化潛熱Jkg;表2液化石油主要組分的沸點(diǎn)F—容器內設定液量的液化石油氣接觸面積m);氣化壓力一設定環(huán)境溫度(℃C)t在氣化速度v時(shí)的液溫(O;k總的傳熱系數(W/m2℃Gc的計算公式為:由表1和表2可看出,沸點(diǎn)低的組分容易氣化,在GeGHtr-t氣相中比例大于液相中的比例;沸點(diǎn)高的組分不易氣式中化,在氣相中的比例低于液相中的比例Gr-容器內設定液量kg);實(shí)驗中氣器中液化石油氣液體的溫度為40℃-60℃,氣cp--液態(tài)液化石油氣的平均比熱(kJ/kg℃)化壓力在083MPa(絕壓)左右。各組分的沸點(diǎn)隨氣化壓Gv的計算公式為力的降低而降低。在較低的氣化強度條件下,在液化石Gv=(V-GHY )(Pr-PJ油氣走殼程的氣化器中同自然氣化一樣存在重組分不式中斷積V-容器的內容積m);中國煤化工vp--液態(tài)液化石油氣的平均比容mkg;CNMHG化器的性能參數有P1-在t溫度時(shí)的壓力(kPa)關(guān),在此不再詳述。Ps-在ts溫度時(shí)的壓力kPa);