и; питомі теплоємності взято відповідно при t D=69 ° C і t W=106 ° C; температура кипіння вихідної суміші t F=88 ° C визначена за рис.3.
Витрата теплоти в паровому подогревателе вихідної суміші:
Q=1,05G F c F (t F -t поч)=1,05 * 0,55 * 0,42 * 4190 * (88-18)=71140 Вт
Тут теплові втрати прийняті в розмірі 5%, питома теплоємність вихідної сумішіз F=((0,3 * 0,43 + 0,7 * 0,42) * 4190 Дж/кг * К) взята при середній температурі (88 + 18)/2=53 ° С.
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику дистиляту:
Q=GD * з D * (t D -t кін),
де питома теплоємність дистиляту з D=0,43 * 4 190 Дж/(кг * К) при t=(69 + 25)/2=47 ° С.
Q=0,15 * 0,43 * 4190 * 47=12702 Вт
Витрата теплоти, що віддається охолоджуючої воді у водяному холодильнику кубового залишку:
Q=GW * з W * (t W -t кін),
де питома теплоємність кубового залишку З W=0,425 * 4190 Дж/(кг * К) взята при t=(106 + 25)/2=66 ° С.
Q=0,4 * 0,425 * 4190 * 66=47012 Вт
Витрата що гріє пара, має тиск р абс=4 кгс/см 2 і вологість 5%:
а) в кубі випарнику:
G гп=Q к/r гп * х,
де r гп=2141 * 10 3 Дж/кг - питома теплота конденсації гріючої пари.
G гп=152597/(2141 * 10 3 * 0,95)=0,075 кг/с;
б) в підігрівачі вихідної суміші
G гп=71140/(2141 * 10 3 * 0,95)=0,03 кг/с.
Всього: 0,075 + 0,03=0,105 кг/с або 0,38 т/ч.
Витрата охолоджуючої води при нагріванні її на 20 ° С:
а) в дефлегматоре:
V в=Q д/с в * (t кін -t поч) *? в,
де С в=4190 Дж/(кг * К) - питома теплота конденсації води; ? в - щільність води.
V в=140530/4190 * 20 * 1000=0,0017 м 3/с;
б) у водяному холодильнику дистиляту:
V в=12702/4190 * 20 * 1000=0,0002 м 3/с;
в) у водяному холодильнику кубового залишку:
V в=47012/4190 * 20 * 1000=0,0005 м 3/с.
Всього: 0,0024 м 3/с або 8,6м 3/год.
Висновок
У процесі проведеної роботи була розрахована ректифікаційна установка для розділення суміші гексан-толуол. Були отримані наступні дані:
Діаметр колони - 800 мм;
Кількість тарілок - 22;
Висота тарельчатой ??частини колони - 6,3 м;
Загальна висота колони - 8,844 м;
Розрахований матеріальний і тепловий баланси, побудовані графіки.
Список використаної літератури
1. Касаткін А.Г. Основні процеси та апарати хімічної технології. 9-е изд., Перераб. і доп.- М .: Хімія, 1973. - 754 с.
. Коган В.Б., Фрідман В.М., Кафаров В.В. Рівновага між рідиною і парою. Кн.1-2.- М. - Л .: Наука, 1966. - 640-786 с.
. Основні процеси та апарати хімічної технології: Посібник з проектування. 2-е вид./Под ред. Ю.І. Дитнерскій.- М .: Хімія, 1991.494 с.
. Павлов К.Ф., Романків П.Г., Носков А.А. Приклади і задачі за курсом процесів і апаратів хімічної технологіі.10-е изд., Перераб. і доп.- Л .: Хімія, 1987. - 576 с.
. Довідник хіміка. Т.1.М.- Л .: Госхіміздат, 1963. - тисяча сімдесят один с.
. Герасименко А.В., Ковальов Е.М. Каталог-довідник Колонні апарати raquo ;. Москва: ЦІНТІХІМНЕФТЕМАШ , 1965. - 52 с.
Програми
Додаток А
Рис.1 Діаграма рівноваги рідина-пар.
Рис.2 Діаграма температура-склад рідкої фази
Рис.3 Значення коефіцієнта С (В-сітчатие тарілки).
Рис.4 Діаграма для наближеного визначення середнього к. п. д. тарілок.
Рис.5 Залежність поправки? від довжини шляху рідини на тарілці L.
