Тепловой расчет ректификационной колонны

 

Количество тепла, отнимаемое водой в дефлегматоре , Вт

где– количество дистиллята, кг/с; R – флегмовое число; – теплота конденсации дистиллята, Дж/кг:

где – массовая доля низкокипящего компонента (бензола) в дистилляте;и – теплоты конденсации соответственно низкокипящего (бензола) и высококипящего (толуола) компонентов (см. Таблица П 11), Дж/кг [1].

Дж/кг

Вт

Расход воды в дефлегматоре , кг/с:

где – теплоемкость воды, Дж/(кг·К); – перепад температур воды (на сколько градусов нагреется вода, проходящая через дефлегматор), ºС.

– обычно принимают в пределах 20 – 30ºС.

кг/с

Количество тепла, отдаваемое греющим паром в кубе , Вт:

где , , – теплоемкость дистиллята, кубового остатка и исходной смеси соответственно, Дж/(кг·гр); , , – температуры дистиллята, кубового остатка и исходной смеси соответственно, ºС; – тепловые потери, Вт.

– принимают в пределах 8÷10% от .

Теплоемкости дистиллята, кубового остатка и исходной смеси считаются по формулам, аналогичным формуле :

где , – теплоемкости низкокипящего и высококипящего компонентов соответственно при данной температуре, Дж/(кг·гр); , , – массовые доли низкокипящего компонента в дистилляте, кубовом остатке и исходной смеси соответственно.

Теплоемкости низкокипящего и высококипящего компонентов определяются по Таблица П 12, при температурах, соответствующих температурам дистиллята, кубового остатка и исходной смеси. Температуры жидких смесей определяются по рис. 2.3 по кривой кипения для соответствующих мольных составов , , .

Расход греющего пара , кг/с:

где – теплота конденсации греющего пара (при давлении =3 кгс/см² определяется по Таблица П 16), Дж/кг.

кг/с

Количество тепла, необходимое для подогрева исходной смеси до кипения , Вт:

где – массовый расход исходной смеси, кг/с; – теплоемкость исходной смеси, Дж/(кг·гр); – температура кипения исходной смеси, ºС; – начальная температура исходной смеси, ºС.

Вт

Расход греющего пара на подогрев исходной смеси , кг/с:

кг/с

Количество тепла, которое необходимо отвести от дистиллята для охлаждения до температуры производственного помещения , Вт:

Вт

Расход воды на охлаждение дистиллята , кг/с:

кг/с

Количество тепла, необходимое для охлаждения кубового остатка до температуры производственного помещения , Вт:

Вт

Расход на охлаждение кубового остатка , кг/с

кг/с