Визначимо витрату пари на підігрівання суміші в теплообміннику і на випаровування у колоні
За фазовою діаграмою (рис. ІІІ. 19) знаходимо:
– температуру кипіння вихідної суміші:
;
– температуру кипіння дистилята:
;
– температуру кипіння кубового залишку:
.
Кількість тепла, що вноситься початковою сумішшю:
де – питома теплоємність води;
– питома теплоємність спирта;
– вміст спирта у вихідній суміші, % за масою.
Тут і надалі питомі теплоємності беруться за табл. ІІІ. 11 і ІІІ. 13.
Кількість тепла, що вноситься в колони гріючою парою:
,
де і
– ентальпія водяної пари і його конденсата за атмосферного тиску, кДж/кг.
Тепло, що вноситься флегмою:
Тепло, що виноситься парою, що піднімається з верхньої тарілки в дефлегматор:
,
де і
– теплоти пароутворення компонентів;
– із табл. ІІІ. 12.
Тепло, що виноситься з кубовим залишком:
Тепло, що витрачається на підігрівання вихідної суміші від початкової температури до температури кипіння
:
.
Тут питома теплоємність вихідної суміші вибирається за середньою температурою
(табл. ІІІ. 11).
.
Рівняння теплового балансу для колони
.
Витрата гріючої пари з врахуванням 5 % втрат у довкілля
Витрата охолоджувальної води в дефлегматорі
Витрата охолоджувальної води в конденсаторі
Висновки за порівняльними розрахунками ректифікаційних колон
Порівняльні технічні дані розрахованих типів колон зведені в табл. ІІІ. 15, яка показує, що найдешевшою для заданих умов є насадкова колона.
Таблиця ІІІ. 15