ть дорівнює 0,657 Па * с, а при температурі 100 В° С в'язкість дорівнює 0,234 Па * с, визначаємо в'язкість при 81,6 В° С:
(0,657 - 0,234)/20 * 1,6 = 0,00003384 Па * с;
0,657 - 0,00003384 = 0,66 Па * с (вода).
При температурі 80 В° С в'язкість дорівнює 0,29 Па * с, а при температурі 100 В° С в'язкість дорівнює 0,24 Па * с, визначаємо в'язкість при 81,6 В° С:
(0,29 - 0,24)/20 * 1,6 = 0,0000064 Па * с;
0,29 - 0,0000064 = 0,29 Па * с (метанол). br/>
В'язкість формальдегіду приймаємо 0,91 кг * с/м2 з [6, стор 78].
Переводимо у Па * с:
0,91 кг * с/м2 = 0,000091 кг * с/см2,
1 кг * с/см2 - 9,8 * 104 Па
0,000091 - x
x = (0,000091 * 9,8 * 104)/1 = 8,918 Па = 8,918/3600 = 0,0025 Па * с. <В В
ККД В»0,27;
В
2.2 ТЕПЛОВОЇ БАЛАНС
Тепловий баланс ректифікаційної колони безперервної дії з дефлегматором складається для визначення витрати гріючої пари на процес ректифікації.
Прихід теплоти:
1) з вихідною сумішшю
(2.20)
2) з флегмою
(2.21) p> 3) з гріючою парою
(2.22)
Витрата теплоти:
1) з кубовим залишком
(2.23) br/>
2) з парами низкокипящей компонента з колони
(2.24)
3) з конденсатом гріє пара
(2.25)
4) втрати теплоти в навколишнє середовище Qпот.
Таким чином,
(2.26)
Підставимо в рівняння (2.26)
В
отримаємо
(2.27)
де, W, P - продуктивність кубового залишку і дистиляту, кг/с;
R - флегмовое число;
Cpw, Cpf - теплоємності кубового залишку і дистиляту, Дж/кг * К;
tw, tf - температури кипіння кубового залишку і дистиляту, В° С;
rф - теплота пароутворення флегми, Дж/кг (rф = rp);
Iп - ентальпія пара, що виходить з колони, Дж/кг.
Витрата гріючої пари в кубі
(2.28)
Витрата пари, що гріє на нагрівання вихідної суміші в підігрівачі
(2.29)
Для виконання теплових розрахунків необхідно визначити теплоємності вихідної суміші, дистиляту і кубового залишку при температурах їх кипіння.
Розраховуємо теплоємності метилового спирту при 64,8; 76,9 і 98,4 В° С:
При температурі 60 В° С теплоємність дорівнює 0,66 ккал/кг * град, а при 80 В° С теплоємність дорівнює 0,684 ккал/кг * град [5, стор.69]. p> Визначаємо теплоємність при температурі 64,8 В° С:
(0,684 - 0,66)/20 * 4,8 = 0,00576;
0,66 + 0,00576 = 0,67 ккал/кг * град;
СРР = 0,67 * 4190 = 2807,3 Дж/кг * К.
Визначаємо теплоємність при температурі 76,9 В° С:
(0,684 - +0,66)/20 * 16,9 = 0,02028;
0,66 + 0,02028 = 0,68 ккал/кг * град;
Срf = 0,68 * 4190 = 2849,2 Дж/кг * К.
При температурі 80 В° С теплоємність дорівнює 0,684 ккал/кг * град, а при 100 В° С теплоємність дорівнює 0,708 ккал/кг * град [6, стор 78]. p> Визначаємо теплоємність при температурі 64,8 В° С:
(0,708 - 0,684)/20 * 18,4 = 0,02208;
0,684 + 0,02208 = 0,71 ккал/кг * град;
Срw = 0,71 * 4190 = 2974,9 Дж/кг * К.
Розраховуємо теплоємності формальдегіду при 64,8; 76,9 і 98,4 В° С за формулою:
(2.30)
де, a, b, c - коефіцієнти, взяті з [довід.], (а = 18,82; b = 58,38 * 102; з = -15,61 * 106);
Т - температура кипіння вихідної суміші, дистиляту і кубового залишку, в До
При tp = 64,8 В° C; T = 337,8 K;
В В
При tf = 76,9 В° C; T = 349,9 K.
В В
При tw = 98,4 В° C; T = 371,4 K.
В В
Теплоємності вихідної суміші, дистиляту і кубового залишку, що представляють суміш метилового спирту і формальдегіду, визначаються за формулою:
(2.31)
де, Cp - теплоємності метанолу і формальдегіду, Дж/кг * К;
- масовий склад дистиляту, вихідної суміші і кубового залишку.
В
теплотапаротворення флегми при t = 64,8 В° С (температура кипіння метанолу) визначаємо за метанолу і воді, тому що формальдегіду дуже мало і їм можна знехтувати:
(2.32)
де, rнк, rвк - теплоти освіти метанолу та води, Дж/кг;
- масовий склад дистиляту.
Знаходимо теплоту пароутворення метанолу при t = 64,8 В° С:
При температурі 60 В° С теплотапаротворення дорівнює 265 ккал/кг, а при 80 В° С теплотапаротворення дорівнює 252 ккал/кг [5, стор 90]. br/>
(265 - 252)/20 * 4,8 = 3,12;
265 - 3,12 = 261,88 ккал/кг = 261,88 * 4,19 = 1097,28 кДж/кг.
Теплота пароутворення води приймається з [5. стр, 78]
r = 2336 кДж/кг (при Т = 68,7 В° С, т Р = 0,3 кг * с/см2).
В
Ентальпія пари, що виходить з колони визначається за формулою:
...
