Тепловой расчет установки - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе, находим по уравнению :

, (1.41)

Где RD - средняя удельная теплота конденсации, Дж/кг.

Определим среднюю удельную теплоту конденсации по формуле

, (1.42)

Где RМет и RВ - удельные теплоты конденсации ацетона и воды при 680С. [3]

Тогда:

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе:

Расход теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара, находим по уравнению:

, (1.43)

Где CD, cW, cF - удельные теплоемкости дистиллята, кубового остатка и исходной смеси соответственно, Дж/(кг*К); TD, tW, tF - температуры кипения дистиллята, кубового остатка и исходной смеси соответственно, 0С; QПот - тепловые потери, принятые в размере 3% от полезно затрачиваемое теплоты, Вт.

Удельные теплоемкости CD, cW, cF [3] берем соответственно при TD = 570С, TW = 930С, TF = 720С.

Удельные теплоемкости дистиллята, кубового остатка и исходной смеси:

С = cВ * х * сМет + (1- х) * сВ (1.44)

Где сВ,сМет - удельные теплоемкости воды, метанола,[3] Дж/(кг*К); х - массовое содержание НК.

Удельная теплоемкость дистиллята:

СD = 4190*0,95*0,65+0,05*4190 = 2796,82 Дж/(кг*К).

Удельная теплоемкость кубового остатка:

СW = 4190*0,05*0,70+0,95*4190 = 4127.15 Дж/(кг*К).

Удельная теплоемкость исходной смеси:

CF = 4190*0,10*0,69+0,90*4190 = 4060.11 Дж/(кг*К).

Тогда:

Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:

, (1.45)

Где тепловые потери приняты в размере 5%, CF - удельная теплоемкость исходной смеси находим по формуле (1.42) при средней температуре

TСр = (tF + tНач)/2 = (91+21)/2 = 560С, CF = 4190*0,10*0,54+0,90*4190 =3997.26 Дж/кг*К.

Тогда:

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике-дистиллята, находим по уравнению:

, (1.46)

Где CD - удельная теплоемкость дистиллята находим по формуле (1.44) при средней температуре

TСр = (tD + tНач)/2 = (68+28)/2 = 480С, CF = 4190*0,95*0,62+0,05*4190 =2677.41 Дж/кг*К.

Отсюда:

.

Расход греющего пара, имеющего давление P = 3 кгс/см2 и влажность 5%:

кг/с (1.47)

Где RГ. п. = 2141*103 Дж/кг - удельная теплота конденсации греющего пара. [3]

- в кубе-испарителе

- в подогревателе исходной смеси

Всего:

0,15+0,08 = 0,23 кг/с или 828 кг/ч.

Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 200С:

м3/с (1.48)

- в дефлегматоре

- в водяном холодильнике дистиллята

Всего 0,0034 м3/с или 12,45 м3/ч.

Похожие статьи




Тепловой расчет установки - Ректификационная колонна с ситчатыми тарелками

Предыдущая | Следующая