Ссп Ж + (1 - Х F) Св Ж, (2.38)
де Ссп Ж=3,80 кДж/кг. град - теплоємність рідкого спирту за додатком Ш [1, с424]
Св Ж=4,19 кДж/кг. град
Сс Ж=0,31. 3,80 + (1 - 0,31) 4,19=4,07 кДж/кг. град
Qс=(9270/3600) [0,122. 4,44 + (1 - 0,122) 4,07] 97=1027,9 кВт
Qор=Gор. Сор=G Д R [Х Д. Ссп Ж + (1 - Х Д) Св Ж] TОР, (2.39)
де G Д=3022 кг/год (по таблиці 3.3) - кількість ректифікату, що минає з верху колони;
R=5,75 - флегмовое число (розраховано вище)
Х Д=0,855 - масова частка спирту в ректифікаті (за таблицею 2.3) т.к. склади ректифікату і зрошення збігаються Ссп Ж=2,96 кДж/кг. град - теплоємність рідкого спирту при t=40 о С за додатком Ш [1, с 424]
Св Ж=4,19 кДж/кг. град - теплоємність води
Qор=((+3022. 5,75)/3600) [0,855. 2,96 + (1 - 0,855) 4,19] 40=605,9 кВт
Qисп - буде знайдено після розрахунку статей теплового балансу
Розраховуємо кількість тепла, що минає з колони
S Qух=Q Д + QW + Qпот, (2.40)
де Q Д - кількість тепла уходящее з парами верху колони, кВт
QW - кількість тепла, що йде з рідким залишком з низу колони, кВт
Qпот - втрати тепла в колоні, приймаємо в розмірі 5% від кількості тепла приходить у колону
Q Д=G Д (R + 1) [Х Д. Ссп П + (1 - Х Д) Св П] t Д, (2.41)
де Х Д=0,855; Ссп П=3,62 КЖД/кг. град - теплоємність парів спирту при t=93 о С по номограмі 8 [5, с 6]
Св П=4,80 кдж/кг. град - теплосодержание парів води при t=97 о С
Q Д=(3022 (5,75 + 1))/3600 [0,855. 3,62 + (1 - 0,855) 4,80] 97=2083,7 кВт
Q W=G W [Х. Ссп Ж + (1 - Х) Св Ж] tн, (2,42)
де Х W=0,001 - масова частка спирту в рідкому залишку (таблиця 2.3)
Ссп Ж=3,84 кДж/кг. град - теплоємність рідкого спирту при tн=100 о С за додатком Ш [1, с 424]
Св Ж=4,23 кДж/кг. град - теплоємність води за додатком III [1, с 424]
Q W=(6248/3600) [0,001. 3,84 + (1 - 0,001) 4,23] 100=734,1 кВт
Втрати тепла складають
Qпот=0,05 S Qпріх=0,05 (Qс + Qор + Qисп), (2.43)
т.е. Qс + Qор + Qисп=Q Д + QW + 0,05 (Qс + Qор + Qисп)
або 1027,9 + 605,9 + Qисп=2083,7 + 734,1 + 0,05 (1027,9 + 605,9 + Qисп)
Тепло, яке необхідно внести в низ колони за допомогою кип'ятильника (випарника) одно:
Qисп=1332,3 кВт, а втрати становлять
Qпот=(1027,9 + 605,9 + 1332,3) 0,05=148,3 кВт
Проводимо перевірку за основним рівнянню теплового балансу колони
, 9 + 605,9 + 1332,3=2083,7 + 734,1 + 148,3
2966,1=2966,1 кВт
Результати розрахунку теплового балансу колони представлені в таблиці 2.5
Таблиця 2.5 - Тепловий баланс колони К - 146
Статті балансаОбозначеніеФазовое состояніеТ, оСКолічество тепла, кВт Приходить: 1 з сировиною 2 з зрошенням 3 з кип'ятильника Qс Qор Qисп Ж + п Ж п 97 40 100 1027,9 605,9 1332,3 Всього? Qпріх- - 2966,1 Відходить 1 з дистилятом 2 із залишком 3 втрати QД QW Qпот П Ж - 93100 - 2083,7 734,1 148,3 Всего-- - 2966,1
Технологічний розрахунок холодильника Х - 147
Підбір холодильника здійснюється відповідно з даними таблиці 2.3.2
1 Холодильник 147
Призначення конденсація парів дистиляту, охолоджуючий агент - вода подається з промислової мережі.
Необхідну поверхню холодильника визначаємо за формулою (4.72) [2, с 168]
Fдефл=Q Д// (К. D ТСР), м 2
де Q Д/- теплове навантаження на холодильник, рівна кількості тепла, віднімають від парів дистиляту при його повної конденсації при температурі верху колони Тв=366 К
Q Д=G Д. Ч Д, кВт
де Q Д=Gр (R + 1), кг/с
Ч Д=Чсп. Х Д + Чв (1 - Х Д), кДж/кг - теплота конденсації суміші спирту та води (чисельно рівна теплоті випаровування при Т=366 К)
Чсп=647,9 кДж/кг - теплота випаровування ІПС по таблиці ХLУ [2, с 542], при Тв=366 К
Чв=2 276 кДж/к - теплота випаровування води
Q Д /=((3022 (5,75 +1))/3600) [647,9. ...
