ї, кДж/моль;
q реак=104 Дж/моль
- коефіцієнт перерахунку кмоля в моль;
h - кількість прореагованою глюкози - 70%
Q 3=Q реак=1689,5 * 104 * 0,7 * 1000/180,18=682626 кДж
Витрата тепла на нагрів реактора Q 5=0.
Втрати тепла поверхнею апарату в навколишнє середовище шляхом конвекції і випромінювання Q 6 визначаємо з виразу:
Q 6=k * t * F ін * (t 1 -t пов), де
k - загальний коефіцієнт теплопередачі від реакційної маси до повітря, Вт/м 2 * К;
k=0,1 Вт/м 2 * К.
Q 6=0,1 * 34,45 * (48 * 3600) * 2=1191 кДж
Необхідно відвести наступну кількість тепла Q 2:
2=Q 4 + Q 5 + Q 6 - (Q 1 + Q 3)=10742131 + 1 191 - 13241312 - 682626=
=- 3180616 кДж
Необхідна поверхню змійовика F зм:
F зм=Q/(k ·? t ср ·?)=3180616/(554 · 16,06 · 172800)=0,05 м 2
де: k - коефіцієнт теплопередачі, Вт/(м 2 * К)
k=1/(1 /? 1 +? /? ст + 1 /? 2)=1/(1/699 + 0,003/50 + 1/3600)=554
Вт/(м 2 * К)
? 1 - коефіцієнт тепловіддачі від бродящей маси до стінки, Вт/(м 2 * К)
?- Товщина стінки змійовика, м
? ст - теплопровідність стінки змійовика
? 2 - коефіцієнт тепловіддачі від стінки до води, Вт/(м 2 * К)
? 2=0,023 (? В/d вн) Re 0,8 Pr 0,4=0,023 (0,496/0,07) 82000 0,8 8,7 0,4=3100
Вт/(м 2 * К)
? п - коефіцієнт теплопровідності пара, Вт/(м * К)
d вн - внутрішній діаметр труб змійовика, м
Критерій Рейнольдса:
Re=w в * d вн *? в/(? в * g)=1,22 * 0,07 * 999/0,000124 * 9,81=82000
Критерій Прандтля:
Pr=3600 *? в * c в * g /? в=3600 * 0,000128 * 1,15 * 9,81/0,496=8,7
расч lt; F геом= gt; поверхні теплообміну вистачає.
Розрахунок витрати холодоагенту
Реакційна маса в реакторі: 21 ° С? 21 ° С
Вода в змійовику: 16 ° С? 19 ° С
? t б=21 - 16=5 ° С,
? t м=21 - 19=2 ° С,
Середня різниця температур з урахуванням наведених вище наступних умов:
? t ср=(? t б -? t м)/ln (? t б /? t м)=(5-2)/ln (5/2)=3,27 ° С
А=(Т 2 -t 1)/(Т 2 -t 2) (9),
де Т 1 - початкова температура реакційної маси, Т 1=21 ° С;
Т 2 - кінцева температура реакційної маси, Т 2=21 ° С;
t 1 - початкова температура холодної води, t 1=16 ° С,
t 2 - кінцева температура холодної води, t 2=19 ° С.
А=(21-16)/(21-19)=2,5.
Витрата рідкого холодоагенту визначають за формулою:
хол.вода=Q 2/с хл * (t 2ср - t 1), кг
де t 2ср - середня за процес температура холодоагенту на виході з охолоджуючого пристрою;
з хл - питома теплоємність води, з хл=4,19 кДж/кг * К;
t 2ср=t 1 +? tср охл * lnA=16 + 3,27 * 0,91=19,00 0 С
необхідну кількість холодної води: хол.вода=3180616/4,19 * (19-16)=252429 кг, хол.вода=253 м 3
Миттєвий витрата:
мгновено=G хол.вода/(48 * 3600)=0,0015 м 3/с
5.3 Тепловий розрахунок осахариватель О - 17
При розрахунку теплового балансу осахариватель беремо до уваги наступні 3 процесу:
. Завантаження замісу (t 1=70 ° C) із змішувача-видержіватель;
. Оцукрювання замісу при (t 2=70 ° C);
. Вивантаження сусла (t 3=70 ° C);
?
t, ° С
Рис. 5.3 Температурний профіль процесу
Розглянемо докладніше кожну щабель температурного режиму процеса і перетворимо загальне рівняння теплого балансу для кожної ділянки окремо [26]:
щабель: складання теплого балансу не потрібно;
щабель: Q 1 + Q 2=Q 4 + Q 6 (хімічного перетворення немає Q 3=0, ректор працює безперервно - нагрів самого реактора до 70 ° С не...
