6. Тепловой баланс колонны

(7.13 [1]),

где - это расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси, Вт;

- это расход теплоты, получаемой в кубе-испарителя от греющего

пара, Вт;

- расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре - конденсаторе, Вт;

- количество тепла, уходящее из колонны вместе с кубовым остатком, Вт;

- количество тепла, уходящее из колонны вместе с дистиллятом, Вт;

- тепловые потери колонны в окружающую среду, Вт.

Из теплового баланса нужно рассчитать количество тепла, необходимое для подогрева кубового остатка в кипятильнике.

1. Количество тепла, уходящее из колонны вместе с дистиллятом:

(7.14 [1]),

где (из мат. баланса); (по графику);

- теплоемкость дистиллята.

(номограмма XI [1]),

(номограмма XI [1]).

.

2. Количество тепла, уходящее из колонны вместе с кубовым остатком:

(номограмма XI [1]).

3. Количество тепла, приходящее в колонну с сырьем:

(номограмма XI [1]),

(номограмма XI [1]).

4. Количество тепла, отдаваемое в дефлегматоре:

(7.15 [1]),

где - удельная теплота конденсации паров в дефлегматоре;

(табл. XLV [1]).

(табл. XLV [1]).

.

5. Расход теплоты получаемой в кубе-испарителе от греющего пара

(с учетом, что потери составляют 5%):

(7.14 [1]).

6. Количество тепла, необходимое для подачи в подогреватель сырья для нагрева сырья от 18 до температуры кипения ( ) (с учетом, что потери составляют 5%):

7. Тепловые потери колоны в окружающую среду тогда:

8. Расход горячей струи:

где ―удельная теплота парообразования кубового остатка, Дж/кг; табл. XLV [1]

удельные теплоты парообразования взяты при температуре низа колонны t_н=94⁰С

9. Расход греющего пара с р_абс=1 кгс/см² и влажностью 5%

а) в кубе-испарителе:

стр. 360[1]

- удельная теплота конденсации греющего пара, Дж/кг;

б) в подогревателе исходной смеси:

Всего 1,816 кг/с или 6,538 т/ч

10. Расход охлаждающей воды при нагреве ее на 20⁰С

а) в дефлегматоре:

б) в водном холодильнике дистиллята:

в) в водяном холодильнике кубового остатка:

Всего 0,043 м³/с или 154,98 м³/ч

7. Расчет и подбор теплообменного оборудования

7.1. Расчет и подбор подогревателя сырья

1. Выбираем коэффициент теплопередачи из табл. 2.1 [2]. При передаче тепла от конденсирующегося пара к органическим жидкостям

2. Рассчитаем среднюю разность температур. Схема теплообмена противоточная

табл. LVI[1]

Водяной пар берем при ,

(2.6 [2]).

3. Определим необходимую поверхность теплообмена

(2.1 [2]).

4. Из табл. 2,3 [2] выбираем стандартный кожухотрубчатый теплообменник по ГОСТу 15120-79:

- поверхность теплообмена 73м²

- длинна труб 3м

- число ходов 1

- площадь сечения одного хода по трубам 0,078м²

- диаметр труб 20 2 мм

- диаметр кожуха 600мм

Запас площади поверхности теплообмена