Тепловой расчет установки

Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе:

Q_D = Р (1 + R)•r_D

Здесь: ,.

где r_б и r_т — удельные теплоты конденсации бензола и толуола.

r_D = 0,974• 383,9•10³+ (1 — 0,974) •371,8•10³ = 383,6•10³ Дж/кг

Расход тепла, получаемого в кубе-испарителе от греющего пара:

Q_к = Q_D + Р•c_P•t_P + W•c_W•t_W — F•c_F•t_F + Q_пот

Тепловые потери Q_пот принимаем в размере 3% от полезно затрачиваемого тепла; удельные теплоемкости взяты соответственно:

c_P =1982 Дж/кг К при t_Р = 80,7^oC;

c_W = 2137 Дж/кг К при t_W = 106,4^oC;

c_F = 2050 Дж/кг К при t_F = 89,4^oC.

Температура кипения исходной смеси t_F =89,4^оС определена по рисунку 2.

Вт

Расход тепла в паровом подогревателе исходной смеси:

Q = 1,05G_Fc_F(t_F — t_нач ),

Здесь тепловые потери приняты в размере 5%, удельная теплоемкость исходной смеси сF = (0,44•0,46 + 0,56•0,47)•4190 = 1950 Дж/кг•К взята при средней температуре .

Вт

Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:

Q = Р•c_Р•(t_Р — t_кон),

где с_D = 1892 Дж/кг•К — удельная теплоемкость дистиллята при средней температуре С.

Вт.

Расход тепла, отдаваемого охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка:

Q = W•c_W(t_W — t_кон),.

где удельная теплоемкость кубового остатка с_W = 1916 Дж/кг•К взята при средней температуре .

Вт

Расход греющего пара, имеющего давление р_абс = 4 атм и влажность 5%:

а) в кубе-испарителе

кг/с.

где rr, n = 2141•103 Дж/кг — удельная теплота конденсации греющего пара.

б) в подогревателе исходной смеси.

Всего 0,458 + 0,066 = 0,524 кг/с или 1,886 т/ч Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 20^оС:

а) в дефлегматоре

б) в водяном холодильнике дистилята

в) в водяном холодильнике кубового остатка

Всего 10,65+1,13+1,43=13,21 м³/с, или 47,56 м³/ч.