n="justify"> QД=GР. (R + 1). Rр=GВ. CВ. (tк - tн),
Rр=аК. Rа + (1 - аК). RВ.
Питомі теплоти пароутворення ацетону RА і води RВ при tхр=57,62 ° С:
Rа=521,275; RВ=2363,395, [1, с. 541-542]:
Rр=0,96. 521,275 + (1 - 0,96). 2363,395=594,95.
QД =. (0,2349+ 1). 594,95 .103=331041,39 Вт
Приймаються температуру охолоджуючої води на виході з дефлегматора 25 ° С, тоді витрата охолоджуючої води
кг/с.
Велика різниця температур:
? tб=57,62 - 25=32,62 ° С;
менша різниця температур:
? tм=23 - 12=11 ° С.
, то
° С.
Приймаємо орієнтовно коефіцієнт теплопередачі К=500 Вт/м2. К [6, с. 47].
Поверхня теплообміну дефлегматора:
м2.
Приймаємо чотирьохходовий кожухотрубчасті теплообмінник з наступними характеристиками [6, с. 51]:
- діаметр кожуха 400 мм;
- труба 20х2 мм;
кількість труб в теплообміннику 181 шт;
довжина труб 3 м;
поверхню теплообміну 34 м2.
Холодильники дистиляту і кубового залишку
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику дистиляту, визначається з рівняння теплового балансу:
Q=GР.. (tхр - tр кін)=GВ. CВ. (tк - tн),
де - теплоємність дистиляту при його середній температурі (tхр + tр кін)/2;
tр кін - кінцева температура дистиляту після холодильника, ° С (за умовою завдання).
=аК. СА + (1 - аК). СВ,
СА=0,5388; СВ=0,9985, при середній температурі ° С; [1, с. 562]:
=0,96. 0,5388 + (1 - 0,96). 0,9985=0,56638=2373,141.
Q=GР.. (tXр - tр кін) =. 2373,141 (57,62 - 23)=37018,66 Вт
Витрата охолоджуючої води при нагріванні її на 15 ° С в холодильнику товарного дистиляту:
кг/с.
Велика різниця температур:
? tб=57,32 - 27=30,32 ° С;
менша різниця температур:
? tм=23 - 12=11 ° С.
Так як, то середню різницю температур визначаємо
° С.
При орієнтовному значенні К=400 Вт/м2. До поверхню теплообміну холодильника товарного дистиляту складе
м2.
Приймаємо одноходовой кожухотрубчасті теплообмінник з наступними характеристиками [6, с. 51]:
- діаметр кожуха 273 мм;
- труба 25х2 мм;
кількість труб в теплообміннику 37 шт;
довжина труб 2 м;
поверхню теплообміну 6 м2.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику кубового залишку, визначається з рівняння теплового балансу:
Q=Gw.. (tХw - tw кін)=GВ. CВ. (tк - tн),
де СW - теплоємність кубового залишку при його середній температурі (tХw + tW кін)/2;
tW кін - кінцева температура кубового залишку після холодильника, ° С (за умовою завдання).
=аw. СА + (1 - аw). СВ,
СА=0,5532; СВ=1,0, при середній температурі ° С; [1, с. 562]:
=0,01. 0,5532 + (1 - 0,01). 1,0=0,996=4171,279.
Q=Gw.. (tXw - tW кін) =. 4171,279 (96,2- 28)=
=187909,25 Вт
Витрата охолоджуючої води при нагріванні її на 15 ° С в холодильнику кубового залишку:
кг/с.
Велика різниця температур:
? tб=96,2 - 27=69,2 ° С;
менша різниця температур:
? tм=28 - 12=16 ° С.
Так як, то середню різницю температур визначаємо
° С.
При орієнтовному значенні К=400 Вт/м2. К [6, с. 47], поверхня теплообміну холодильника кубового залишку складе
м2.
Приймаємо одноходовой кожухотрубчасті теплообмінник з наступними характеристиками [6, с. 51]:
- діаметр кожуха 325 мм;
- труба 20х2 мм;
кількість труб в теплообміннику 100 шт;
довжина труб 4 м;
поверхню теплообміну 25 м2.
Кип'ятильник (випарник)
Кількість теплоти QК, яке треба подати в куб колони, визначається з рівняння теплового балансу колони:
QК=QД + GР. СР tхр + GW. СW. tХw - GF. СF. tХF + Qпот.
Теплові втрати приймаємо 3% від корисно затрачуваної теплоти; питомі теплоємності взято відповідно при tXp=57,62 ° С, tXF=65,41 ° С, tXw=96,2 ° С.
СР=аК. СА + (1 - аК). СВ=0,96. 0,5485 + (1 - 0,96). 0,9998=
=0,5756=2276,990...
