Тепловой расчет ректификационной колонны, Расчет тепловой изоляции колонны - Расчет ректификационной колонны для разделения жидкой бинарной смеси этанол-бутиловый спирт

Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны

Где - расход теплоты, отнимаемой охлаждающей водой от конденсирующихся в дефлегматоре паров, Вт; - тепловые потери колонны в окружающую среду, Вт;

-теплоемкость исходной смеси, дистиллята, кубовой жидкости, соответственно, Дж/кг*К.

Значения теплоемкостей, необходимые для расчета, находим по формуле:

,

Где - теплоемкости компонентов при соответствующих температурах; - массовые доли компонентов.

Температура смеси tF=1130C, кубового остатка tW=116,60C и дистиллята tD=82,50C; теплоемкости этанола и бутилового спирта при этих температурах определяем по номограмме Х1, с.562 [1] (А-этанол, В - бутиловый спирт)

Теплоемкости смесей:

Количество тепла, отнимаемого охлаждающей водой от конденсирующегося в дефлегматоре пара:

-удельная теплота конденсации дистиллята, Дж/кг; rА , rВ- удельная теплота конденсации компонентов А и В при температуре tD=82,50С, с.541,табл XLV[1]

Тепловые потери колонны в окружающую среду

,

Где - температура наружной поверхности стенки колонны, принимаем ; - температура воздуха в помещении, ;

Б - суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением, Вт/(м2К):

-наружная поверхность изоляции колонны, определяем по формуле:

Потери тепла в окружающую среду:

Расход тепла в кубе колонны с учетом тепловых потерь:

Расход тепла в паровом подогревателе исходной смеси при средней температуре:

Теплоемкость исходной смеси при средней температуре:

Где - теплоемкости этанола и бутилового спирта при t=66,50С c.562. [1]

Расход воды в дефлегматоре при нагревании ее на 200С

Расход воды в холодильнике дистиллята при нагревании ее на 200С

Расход воды в холодильнике кубового остатка при нагревании ее на 200С

Общий расход воды в ректификационной установке:

Или V=256,7м3/ч

Расход греющего пара в кипятильнике (давление рАбс=6,303ат, влажность 5%)

Расход греющего пара в подогревателе (давление рАбс=6,303ат, влажность 5%)

Общий расход пара в колонне:

Расчет тепловой изоляции колонны

В качестве изоляции берем асбест (лИз=0,151 Вт/м*К). Исходя из упрощенного соотношения (для плоской стенки) имеем:

Где - толщина изоляции, м; - температура внутренней поверхности изоляции, принимаем ее ориентировочно на 10-200С ниже средней температуры в колонне.

Определяем толщину изоляции

Проверяем температуру внутренней поверхности изоляции

Расхождение: 84,56-84,5=0,060С<10С

Похожие статьи




Тепловой расчет ректификационной колонны, Расчет тепловой изоляции колонны - Расчет ректификационной колонны для разделения жидкой бинарной смеси этанол-бутиловый спирт

Предыдущая | Следующая