Задание на проектирование

3.2 Тепловой баланс

Температуры кипения в соответствующих точках пересечения имеют следующие значения: температура дистиллята tp=67; температура в исходной смеси tf=84; температура в кубовом остатке tw=99 ( рис 1).

Теплоемкости исходной смеси, дистиллята и кубового остатка, представляющих смесь метилового спирта и воды, определяется по формуле: [2 Ф-2.22 стр. 21]

где См – теплоемкость метилового стирта [2 Т-11стр. 521]

4190 – теплоемкость воды
Х - содержание легколетучего компонента
Находим теплоемкость дистелята
 Дж/(кг*К)
Находим теплоемкость исходной смеси
 Дж/(кг*К)
Находим теплоемкость кубового остатка
 Дж/(кг*К)
Теплота парообразования флегмы  при t=66 °C

где  – теплота парообразования метилового спирта [2 Т-65 стр.541]

Xмc - массовая доля дистиллята
 – теплота парообразования водяного пара [2 Т-65 стр. 541]
 кДж/кг

 Дж/кг

где  - теплота парообразования флегмы

tф – температура при парообразования флегмы
Ср – теплоемкость дистелята
Потери теплоты принимаем равным 15% от ее расхода в кубе.
Расход теплоты в кубе колонны с учетом тепловых потерь по формуле [1. Ф-9.55 стр. 261]

где W - производительность по кубовому остатку
Cw - теплоемкость кубового остатка
tw – температура кубового остатка
Сf - теплоемкость исходной смеси
tf – температура исходной смеси
P - производительность по дистеляту
R – рабочее значение флегмового числа
 - теплота парообразования флегмы
I – энтальпия пара


 Вт


где r – удельная теплота парообразования

х – степень сухости пара
Q - расход теплоты в кубе колонны с учетом тепловых потерь
Принимая повышение температуры воды в холодильниках на 20 °С определяем расход воды в дефлегматоре: [1 Ф-9.58 стр 261]

где P - производительность по дистеляту

R – рабочее значение флегмового числа
 - теплота парообразования флегмы
Св – теплоемкость воды
 - повышение температуры воды в холодильниках
определяем расход воды в холодильнике дистиллята [1. Ф-9.59 стр. 261]



где P - производительность по дистеляту
Ср – теплоемкость исходной смеси
tp1 и tp2 - температуры исходной смеси в начале и конце
Св – теплоемкость воды
 - повышение температуры воды в холодильниках
определяем расход воды в холодильнике кубового остатка [1. Ф-9.60 стр. 261]

где W - производительность по кубовому остатку

Сw – теплоемкость по кубовому остатку
tp1 и tp2 - температуры по кубовому остатку в начале и конце
Св – теплоемкость воды
 - повышение температуры воды в холодильниках