1. Dimensionamiento de equipos que integran la sección de

regeneración

La GPSA (1998) presenta en la Fig. 21-12 de un estimado de las dimensiones

de los equipos que integran la sección de regeneración, tomando en cuenta la

tasa de circulación de amina:

(q MEA−ac)50%=141,7255gpm

a. Tanque de abastecimiento

D=84,0000 pulg ≈7,0000 pie

h=288,0000 pulg ≈24,0000 pie

b. Acumulador de reflujo

D=60,0000 pulg ≈5,0000 pie

L=96,0000 pulg ≈8,0000 pie

c. Tanque de venteo

D=84,0000 pulg ≈7,0000 pie

L=288,0000 pulg≈24,0000 pie

d. Filtro

D=60,0000 pulg ≈5,0000 pie

h=96,0000 pulg≈8,0000 pie

2. Características de la bomba de amina

(ΔP )B−AMP=440,0000 lpcm≈454,6960 lpca

ηB−AMP=60,0000%

(Tprom)B−AMP=125,0000oF

( ρAMP−pobre )125oF=60,8530 lbmpie3

≈0,9748lbmpie 3

(γAMP−pobre)125oF=0,9752

HB−AMP=1042,2389 pies

HPHB−AMP=98,1413hp

BHPB−AMP=163,5688hp

3. Dimensionamiento del absorbedor

a. Diámetro del absorbedor

- La GPSA (1998 y 2004) presentan un método para el cálculo del diámetro del

absorbedor. Se utiliza la Ecuación de Souders y Brown , que aplica para el

diseño de separadores usando el 60% del valor obtenido para la velocidad:

Pabs=464,6960 lpca

Tg=115,0000oF

qg=8,0902 pie 3seg

≈0,009m3seg

a C .O .

ρg=1,64662 lbmpie 3

ρl=60,8530 lbmpie 3

De la Fig. 7-9 (GPSA, 1998), se tiene:

K=0,3500... (conextractor deniebla)

Kcorr−p=0,28875

Factormáx=0,8000

Factormín=0,6000

Empleando la Ec. 01 - Velocidad de partícula, se tiene:

vg=K∗Factor∗√ Pi−PgPg

… (01)

vg−máx=1,3852 pieseg

vg−mín=1,0389 pieseg

Empleando las Ecs. 02 - Área disponible, 03 - Área disponible total y 04 -

Diámetro del recipiente, se tiene:

A=qv

… (02)

At= A0.8

…(03)

D=√ 4∗A3.1416

…(04)

Ag=7,7876 pie 2

At=9,7344 pie2

D=3,5205 pie ≈42,2466 pulg

- Otro método utilizado para el cálculo del diámetro del absorbedor es

empleando la Ecuación de Barton:

De la Fig. 3-3 de Martinez (1995), se tiene:

B=0,8200 ...(espaciamientoentre platos de24 pulg)

C=1,6500 ...( para :400 lpca<P<1000 lpca)

γg=0,70908

Tg=115,0000oF

γl=0,9873

Pabs=464,6960 lpca

qg=20,0000MMpcnd

Empleando la Ec. 05, se tiene:

A=( B∗qgC )∗√ yg∗T

yi∗P…(05)

A=9,3671 pie 2

D=3,4535 pie ≈41,4417 pulg

- De ambos métodos, se tiene que el diámetro más confiable para el

absorbedor, es:

Dabs=44,0000 pulg≈3,6667 pie

Nota 2: La velocidad del líquido en los canales de descenso del absorbedor es

un factor de cuidado. En este diseño se asigna un 20% del área total para la

circulación de la solución de amina.

b. Número de platos del absorbedor

- La GPSA (1998 y 2004) recomiendan el método de Absorción Promedio de

Krenser y Brown para estimar el número de platos del absorbedor:

(nAMP−pobre ) ent−|¿|2315,2650 lbmolhr

(K prom)gc=3,3749

(nga )rem=218,5712 lbmolhr

Empleando las Ecs. 06 - Factor de absorción promedio y 07 - Eficiencia de

absorción, se tiene:

FAP= n AMP−pobreK pobre∗(n ga )rem

… (06)

Ea=(n ga ) rem(n ga ) ent

…(07)

FAP=3,1387

Ea=99,94%

De la Fig. 7-9 (GPSA, 1998), se tiene:

nteóricos=4,5000

Empleando la Ec. 08 - Número de platos reales, se tiene:

n reales=n teoricon p

…(08)

−Platos deburbuja :ηpb=25,0000%→ nreales=18,0000

−Platos de válvula :ηpv=33,3000%→ nreales=13,5135

c. Altura del absorbedor

Espaciamiento entre platos=24,0000 pulg≈2,0000 pie

Extractor deniebla=18,0000 pulg≈1,5000 pie

Nivel o colchón de líquido=36,0000 pulg≈3,0000 pie

Empleando la Ec. 09 - Altura del recipiente, se tiene:

h=(n reales∗Espaciamiento )+ Extractor deniebla+Nivel de liquido …(09)

−Con platos deburbuja : h=486,0000 pulg ≈40,5000 pie

−Con platos deválvula :h=378,32432 pulg ≈31,5270 pie

4. Dimensionamiento del regenerador

a. Diámetro del regenerador

(nCO 2 )reg=218,5712 lbmolhr

(nH 2S ) reg=0,0571 lbmolhr

(nga )reg=218,6283 lbmolhr

(qga )reg=23,0468 pie 3seg

a C . N .

(nH 2O ) sal−reg=256,8311 lbmolhr

(qH 2O ) sal−reg=27,0739 pie 3seg

a C . N .

(qgt ) sal−reg=50,1207 pie 3seg

a C . N .

(qAMP−rica ) ent−reg=0,3738 pie 3seg

- El cálculo del área del regenerador se puede obtener con la sumatoria de las

áreas requeridas para el gas y el líquido. Es una técnica común asignar una

velocidad de 1,0 pie/seg al vapor en el recipiente y 0,25 pie/seg al líquido que

cae por los platos o bandejas. Así como garantizar entre el 10 y el 20% del

área total:

Ag=50,1207 pie 2

Al=1,4950 pie 2

Areg=51,6157 pie2

D=8,1067 pie ≈97,2807 pulg

- El diámetro más confiable para el regenerador, es:

Dreg=98,0000 pulg≈8,1667 pie

b. Número de platos del regenerador

- La GPSA (1998 y 2004) recomiendan el método Factor de Despojamiento, el

cual es similar al de Krenser y Brown, para estimar el número de platos del

regenerador:

Preg=24,6960 lpca

Empleando la Ec. 10 - Eficiencia de despojamiento, se tiene:

Es=(nga)sal(n ga ) rem

…(10)

Es=100,0261%

(nAMP−rica ) ent−reg=2533,8361 lbmolhr

(nga ) sal−reg=218,6283 lbmolhr

De la Fig. 19-49 (GPSA, 1998), se tiene:

HH 2S=18200,000 lpca

Empleando las Ecs. 11 - Constante de equilibrio en función de la constante de

Henry y 12 - Factor de despojamiento, se tiene:

K= HP

…(11)

St=K∗(n ga ) sal( n AMP ) ent

…(12)

K=736,9615

ST=63,5876

- Sumiendo valores de nteóricos, se busca aquel valor que reproduzca el valor

de Es; dicho valor será el número de platos teóricos requeridos:

nteóricos=5,0000

(Es)reproducido=100,00000%

−Platos deburbuja :ηpb=25,0000%→ nreales=20,0000

−Platos de válvula :ηpv=33,3000%→ nreales=15,0150

c. Altura del regenerador

Espaciamiento entre platos=24,0000 pulg≈2,0000 pie

Nivel o colchón de líquido=36,0000 pulg≈3,0000 pie

−Con platos deburbuja : h=516,0000 pulg≈ 43,0000 pie

−Con platos deválvula :h=396,36036 pulg≈33,0300 pie