Тепловой баланс колонны

3.1.5 Тепловой баланс колонны

 Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре – конденсаторе

 Q_D = G_D(1+R)∙ (3.9.)

где r_D - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре, Дж/кг.

Удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре определяем по формуле :

  (3.10.)

где =516,1 кДж/кг – удельная теплота конденсации ацетона при Т=56˚С ;

  кДж/кг – удельная теплота конденсации воды при Т=56˚С.

 = 0,94∙516,1+(1-0,94)∙2351,5=626,2 кДж/кг

 Q_D = 0,4∙(1+0,63)∙626,2∙10³ = 408282,4 Вт

Расход тепла, получаемого в кубе - испарителе от греющего пара.

 Qк = Q_D + G_D∙C_D∙+G_W∙C_W∙t_W- G_W∙C_F∙t_F+Q_ПОТ (3.11.)

 где Q_пот≈ 0,03∙Q_К – тепловые потери колонны в окружающую среду.

 Q_К =1,03∙(408282,4+0,4∙2346,4∙56+0,6∙4190∙99-1∙3268,2∙65)=497294,76 Вт

Расход тепла в паровом подогревателе исходной смеси :

 Q = 1,05∙G_F∙C_F∙(t_F- t_пар) (3.12.)

 Q = 1,05∙1∙3226,3∙(65-25)=135504,6 Вт

Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в водяном холодильнике дистилляте

 Q = G_W∙C_W∙(t_w-t_кон)(3.13.)

 Q = 0,6∙4190∙(99-25)=186036 Вт

Расход греющего пара, имеющего Рабс=0,3 МПа

 а) в кубе - испарителя

  = , (3.14)

 где  =2141∙10^{3  -} удельная теплота конденсации греющего пара.

  =

 в) в подогревателе исходной смеси

  =

 Всего 0,24+0,07 = 0,31 кг/с = 1116 кг/ч

 Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 20˚С

 а) в дефлегматоре

(3.15)

 б) в водяном холодильнике дистиллята

 в) кубовый остаток (вода) не охлаждается, а сливается в ПЛК.

 Всего 0,005+0,0004=0,0054  = 19,44 м³/ч

3.1.6 Определение диаметра колонны

 Диаметр колонны определяется по формуле :

 D =, (3.16)

 где V – объемный расход проходящего по колонне пара, м³/с,

ω – скорость пара,

 Объемный расход проходящего по колонне пара определяется по формуле :

, (3.17)

 где ˚С = 350,65К – средняя температура в колонне.

Средние концентрации жидкости :

а) в верхней части колонны :

 б) в нижней части колонны :

Средние концентрации пара находим по уравнениям рабочих линий :

а) в верхней части колонны :

б) в нижний части колонны :

 Средние температуры пара определяем по диаграмме t- x,y :

 а) при ˚С

 б) при  ˚C

 Средние мольные массы и плотности пара :

 а)  

  кг/кмоль

 б)

 ρ

 Плотность воды и ацетона в жидком состоянии приблизительно равны. Температура в верху колонны при равняется 56˚С, а в кубе - испаряется при  равняется 99˚С.

 Плотность жидкого ацетона при 56˚С = 750,4  , воды при 99˚С приблизительно равна кг/м³ . Принимаем среднюю плотность жидкости в колонне

 =  кг/м³

 Скорость пара определяем по формуле :  (3.18)

 где С = 0,058 – коэффициент [6].

 ω = 0,058 

 Тогда D =м

 Принимаем D = 0,5 м

 Определим диаметр штуцера вывода паров по формуле :

 d =  d =  м

 Принимаем диаметр штуцера вывода паров d = 0,05 м

Похожие работы

Автоматизация процесса селективной очистки масел

Скачать

58065

1

3

... на установке, являются пожароопасными. Поэтому необходимо производить контроль всех технологических параметров, влияющих на безопасность проведения процесса. Этому способствуют средства контроля и автоматизации, применяемые в настоящее время на установке селективной очистки масел. 3.1 Выбор и обоснование параметров контроля, регулирования и сигнализации В экстракционной колонне К – 1 ...

Реструктуризация предприятия на примере НК НПЗ

Скачать

170779

46

0

... ВОПРОСЫ РЕФОРМИРОВАНИЯ И РЕСТРУКТУРИЗАЦИИ ПРЕДПРИЯТИЙ.   Несколько лет назад в качестве одной из мер решения проблемы спада производства возник вариант реформирования и реструктуризации предприятий с привлечением консультантов. Появились и отдельные примеры существенного улучшения финансово-экономического состояния предприятия за счет активизации и использования его внутренних возможностей. К ...