5.1 Условные обозначения

Q – количество тепла, отданное греющими парами, Вт

Q₁ – количество тепла, пришедшее с исходной смесью, Вт

Q₂ – количество тепла пришедшего с флегмой, Вт

Q₃ – количество ушедшее с парами в верхней части колонны, Вт

Q₄ – количество тепла ушедшее с кубовой жидкостью, Вт

C_p – удельная теплоемкость, Дж/кг*К

r – массовый расход греющего пара, кг/с

q – массовый расход охлаждающей воды, кг/с

t₁ – температура исходной воды, ⁰С

t₂ – температура воды при выходе из дефлегматора, ⁰С

D^’ – общий расход греющего пара на процесс ректификации, кг/с

5.2 Расчетная часть

Рассчитываем приход тепла:

Q₁=F*C_f*t^f (5.1)

Q₁= 2*1764.8*65.3=230.48 Bт

C_f = C_н.к*a_f +C_в.к *(1- a_f) (5.2)

С_f­ =900*0.6243200*(1-0.624)=1764.8 Дж/кг*К

Q₂= Ф*С_ф*t_ф (5.3)

Q₂= 0.3875*1429*54=29901.825 Вт

С_ф= C_н.к*a_p +C_в.к *(1- a_p) (5.4)

С_ф= 900*0.77+3200*(1-0.77)=1429 Дж/кг*К

t_ф= 64-10= 54 ⁰С

Рассчитаем расход тепла:

Q₃ =G*J_p (5.5)

а_н.к.=а_р (5.6)

r_p=r_н.к+a_p+r_в.к.*(1- a_p) (5.7)

r_p=0.0000193*0.77*0.0000108*(1-0.77)=0.0000174 Дж/кг

I_p= r_p+C_p*t_p (5.8)

I_p =0.0000174+1429*64=91456 Дж/кг

Q₃=W*C_w*t_w; Q₃=1.16*91456=106088 Вт (5.9)

С_w= C_н.к*a_w +C_в.к *(1- a_w) (5.10)

С_w= 0.0009*0.12+0.0032*(1-0.12)=0.002924 Дж/кг*К

Q₄= 1.225*1.16*75.3=107.0013 Вт

Находим расход пара на процесс ректификации:

D^’= (5.11)

D^’= = 0.034 кг/c

Q_потерь=0.03* D^’*r_пара (5.12)

Q_потерь=0.03*0.034*2260000=2305.2 Вт

Тепловой расчет дефлегматора

T₁

t₂ T₂

t₁

Q_конд Q_охл

Q_общ

Q_конд = G*r_p (5.13)

r_p= 2260000 Дж/кг

Q_конд= 1.16*2260000=2621600 Вт

Q_охл= G*C_p(t_p-t_ф) (5.14)

Q_охл = 1.16*1429*(64-54)=16576.4 Вт

Q_дефл= Q_конд+ Q_охл (5.15)

Q_дефл= 2621600+16576.4=2638176.4 Вт

q= (5.16)

q= = 89.948 кг/с