Тепловой баланс ректификационной установки

При температуре дистиллята t _P находится удельная теплота конденсации компонентов смеси r ₁ и r ₂.

Рассчитывается удельная теплота конденсации смеси:

r = r ₁ + (1 – ) r ₂; (9)

Находится расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воды в дефлегматоре-конденсаторе:

Q _P = P (1+ R); (10)

При соответствующих температурах, находятся теплоемкости компонентов смеси.

Вычисляется теплоемкость смеси в жидкой фазе:

С_см = C ₁+ С ₂(1 –); (11)

Рассчитывается количество теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара:

Q _к = W (C _W t _W – C _F t _F) + PRr + P (H _G – C _F t _F) + Q _пот; (12)

H _G = r + C _P t _P;

Q _к = Q _P + PC _P t _P + WC _W t _W – FC _F t _F + Q _пот; (13)

Где Q _пот – потери теплоты (принимаются равными 3% от полезно затрачиваемого тепла).

Определяется расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:

Q' _P = PC' _P(t _P – t _Pкон); (14)

где C' _P – удельная теплоемкость дистиллята при средней температуре:

;

где – конечная температура дистиллята на выходе из холодильника, °C. Определяется расход теплоты в подогревателе исходной смеси:

Q' _F = 1,05 FC' _F(t _F – t ₀); (15)

где C' _F – удельная теплоемкость исходной смеси при средней температуре:

;

Рассчитывается расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:

Q' _W = WC' _W(t _W – t _Wкон); (16)

где C' _W – удельная теплоемкость кубового остатка, при средней температуре:

;

где – конечная температура кубового остатка на выходе из холодильника, °C.

Рассчитывается расход греющего водяного пара, заданного давления:

а) в кубе испарителя:

G _гп1 = ; (17)

б) в подогревателе исходной смеси:

G _гп2 = ; (18)

Находится расход охлаждающей воды:

а) в дефлегматоре:

(19)

где – плотность воды.

б) в водяном холодильнике дистиллята:

(20)

в) в водяном холодильнике кубового остатка:

(21)

Определяется общая потребность греющего пара и охлаждающей воды для работы ректификационной установки:

а) расход греющего пара:

G _гп = G _гп1 + G _гп2; (22)

б) расход охлаждающей воды при нагреве на 5°C:

= (23)

Заключение

Обобщить изученные вопросы. Подвести итоги лекции. Ответить на вопросы.

Выдать задание для самостоятельного изучения – изучить материал лекции по конспекту, рекомендуемую литературу.

Задание для самостоятельного обучения:

Тепломассообмен: Учебное пособие для вузов / Ф.Ф. Цветков, Б.А. Григорьев. - 3-е издание. М.: Издательский дом МЭИ, 2006. [460-480].

Доцент, к.т.н. Е.Е. Костылева

Дата добавления: 2014-01-04