Тепловой баланс ректификационной установки

При температуре дистиллята tP находится удельная теплота конденсации компонентов смеси r1 и r2.

Рассчитывается удельная теплота конденсации смеси:

r = r1 + (1 – ) r2; (9)

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

QP = P(1+R); (10)

При соответствующих температурах, находятся теплоемкости компонентов смеси.

Вычисляется теплоемкость смеси в жидкой фазе:

Ссм = C1+ С2(1 –); (11)

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

Qк = W(CW tWCF tF) + PRr + P(HGCF tF) + Qпот; (12)

HG = r + CP tP;

Qк = QP + PCP tP + WCW tWFCF tF + Qпот; (13)

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

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

Q'P = PC'P(tPtPкон); (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 = 1,05FC'F(tFt0); (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(tWtWкон); (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:

Gгп1 = ; (17)

б) в подогревателе исходной смеси:

Gгп2 = ; (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:

Gгп = Gгп1 + Gгп2; (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