ChưƠng 1: TỔng quan
tải về 179.65 Kb.
|
Gốm thủy tinh 979937, Ống lồng ống - Ngược chiều - 15, sản xuất đồng (1)
- Điều hướng trang này:
- Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp
- Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh tháp
- Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra
- Nhiệt lượng ngưng tụ do hơi sản phẩm đỉnh ngưng tụ thành lỏng
- Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đun ở đáy tháp
- Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh
Cân bằng năng lượngCân bằng nhiệt lượng của toàn tháp chưng cất: Phương trình cân bằng nhiệt: QF + Qnđ = QD + QW + Qnt + QT Trong đó: QF: Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp. Qnd: Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đun ở đáy tháp. QD: Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh tháp. QW: Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang ra. Qnt: Nhiệt lượng ngưng tụ do hơi sản phẩm đỉnh ngưng tụ thành lỏng. QT: Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh. Nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào thápQF = GF . cF . (t’F - tF) (W) Nhiệt độ ban đầu của dòng nhập liệu đã chọn là tF = 25 oC Tại xF = 0,228 → t’F = 101,19oC Ta có nhiệt độ trung bình: ttb = (tF + tF')/2 = 25 + 101,19 = 63,1oC Tại ttb = 63,1oC tra bảng I.153 và I.154 trang 172 [1], ta có: Nhiệt dung riêng của benzene: cB = 1946,28 kJ/(kg.℃) Nhiệt dung riêng của toluene: cT = 1912,4 kJ/(kg.℃) Ta có: cF = xF . cB + (1 - xF) . cT = 0,228 . 1946,28 + (1 - 0,228). 1912,4 = 1920,12 kJ/(kg.℃) Do đó: QF = 1400 . 1920,12. (101,19 – 25) . 10-3 = 204811,52 kJ/h = 204811,52 / 3600 = 56,89 kW Nhiệt lượng do hơi mang ra ở đỉnh thápQD = GD . cD . (t’D - tD) (W) Nhiệt độ sản phẩm đỉnh sau khi làm nguội đã chọn là tD = 35℃ Tại xD = 0,825→ t’D = 83,88 ℃ Ta có nhiệt độ trung bình: ttb = (tD + tD')/2 = (35 + 1921,84)/ 2 =59,44℃ Tại ttb = 59,44℃ tra bảng I.153 và I.154 trang 172 [1], ta có: Nhiệt dung riêng của benzene: cB = 1927,06 kJ/(kg.℃) Nhiệt dung riêng của toluene: cT = 1897,2 kJ/(kg.℃) Ta có: cD = xD . cB + (1 – xD) . cT = 0,825. 1927,06 + (1 - 0,825) . 1897,2 = 1921,84 kJ/(kg.℃). Do đó: QD = 329,94 . 1921,84 . (83,88 – 35) . 10-3 = 30994,41 kJ/h = 30994,41 / 3600 = 8,6 kW Nhiệt lượng do sản phẩm đáy mang raQW = GW . cW . (t’W - tW) (W) Nhiệt độ sản phẩm đỉnh sau khi làm nguội đã chọn là tW = 35℃ Tại xW = 0,0176→ t’W = 109,8℃ Ta có nhiệt độ trung bình: ttb = (tW + tW')/2 = (35 + 109,8) / 2 = 72,4℃ Tại ttb = 72,4 ℃ tra bảng I.153 và I.154 trang 172 [1], ta có: Nhiệt dung riêng của benzene: cB = 1995,1 kJ/(kg.℃) Nhiệt dung riêng của toluene: cT = 1949,6 kJ/(kg.℃) Ta có: cW = xW . cB + (1 – xW) . cT = 0,0176. 1995,1 + (1 - 0,0176) . 1949,6 = 1950,4 kJ/(kg.℃) Do đó: QW = 1070.06 . 1950,4 .(109,8 – 35) . 10-3 =156111 kJ/h = 156111/3600 = 43,376 kW Nhiệt lượng ngưng tụ do hơi sản phẩm đỉnh ngưng tụ thành lỏngChọn hơi sản phẩm ngưng tụ hoàn toàn thành lỏng. Qnt = (R +1) . GD . rD (W) Tại t’D = 83,88oC tra bảng I.212 trang 254 [1], ta có: Nhiệt hóa hơi của benzene: rB = 93,32 kcal/kg = 390,72 kJ/kg Nhiệt hóa hơi của toluene: rT = 89,9344 kcal/kg = 376,54 kJ/kg Suy ra: rD = xD . rB + (1 - xD) . rT = 0,825 . 390,72 + (1 – 0, 825) . 376,54= 388,2385 kJ/kg Do đó: Qnt = 329,94 . 388,2385. (3,0846 + 1) = 523218,52 kJ/h = 523218,52 / 3600 = 145,338 kW Nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đun ở đáy thápPhương trình cân bằng nhiệt lượng: QF + Qnđ = QD + QW + Qnt + QT Trong đó, QT là nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanh. Chọn QT bằng khoảng 5% nhiệt lượng cần cung cấp cho nồi đun ở đáy tháp. Suy ra: Qnđ = QD + QW + Qnt + 5%Qnđ - QF Qnđ =8,6+43,36+145,338+ 5%Qnđ -56,89 Qnđ =147,79 kW Nhiệt lượng tổn thất ra môi trường xung quanhQT = 5% Qnđ = 5% . 147,79 = 7,4 kW Đồ thị cân bằng lỏng - hơi hai cấu tử benzene - toluene (x - y) Đồ thị cân bằng lỏng – hơi hai cấu tử benzene – toluene (x – y – t) tải về 179.65 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|