Тепловий баланс ректифікаційної колони

4.3 Тепловий баланс ректифікаційної колони

Рівняння теплового балансу ректифікаційної колони відповідно до формули (4.3.1.) має вигляд:

 (4.3.1.)

де Q_дод – тепло для забезпечення процесу ректифікації, кВт;

Q₁ – тепло, що вноситься в колону з елюратом, кВт;

Q₂ – тепло, що вноситься в колону з флегмою, кВт;

Q₃ – тепло, що виходить з колони разом з парами дистиляту та флегми, кВт;

Q₄ – тепло, що виходить із колони з сивушним спиртом, кВт;

Q₅ – тепло, що виходить із колони з сивушним маслом, кВт;

Q₆ – тепло, що виходить із лютерною водою, кВт;

Q_вт. – втрати тепла в навколишнє середовище, кВт.

Тепло, що вноситься в колону з елюратом визначається за формулою (4.3.2.):

(4.3.2.)

де С_е – питома теплоємність елюрату, кДж/кг град;

С_е = 1,183 кДж/кг град;

t_e – температура елюрату, ⁰С.

Тоді:

Тепло, що вноситься в колону з флегмою, визначаємо за формулою (4.3.3.):

(4.3.3.)

де C_f – питома теплоємкість флегми, кДж/кг.град;

C_f =3,31 кДж/кг град;

Витрати тепла, яке виходить з парами флегми та дистиляту, визначаємо за формулою (4.3.4.):

 (4.3.4.)

де i_f – ентальпія флегми, кДж/кг

Витрати тепла, яке виходить з колони із сивушним спиртом визначаємо за формулою (4.3.5.):

 (4.3.5.)

де C_n2 –теплоємкість сивушного спирту, кДж/кг.град;

C_n2 =3,939 кДж/кг град;

Витрати тепла, яке виноситься з потоком сивушного масла визначаємо за формулою (4.3.6.):

 (4.3.6.)

де i_n3 – ентальпія парів сивушного масла, кДж/кг;

i_n3=1964,5 кДж/кг;

Витрати тепла з лютерною водою визначаємо за формулою (4.3.7.):

 (4.3.7.)

де C_л –питома теплоємкість лютерної води, кДж/кг.град;

C_л =4,187 кДж/кг град;

t_л – температура лютерної води, ⁰С.

t_л=103⁰С;

Таким чином витрати граючої пари складуть (4.3.8.):

(4.3.8.)

де J – ентальпія граючої пари, кДж/кг;

J=2724,8 кДж/кг;

t_л – температура конденсату, ⁰С;

t_л=128 ⁰С.

 (4.3.9.)

де х- коефіцієнт, що враховує витрати тепла в навколишнє середовище;

х=1,05.

Питомі витрати граючої пари на 1 кг безводного спирту визначаємо за формулою (4.3.10.):

 (4.3.10.)

4.4 Гідравлічний розрахунок ректифікаційної колони

Загальні втрати тиску на тарільці визначається за формулою (4.4.1.):

(4.4.1.)

де Δр_п – опр сухих тарілок, Па;

Δр_п.р. – опір паро рідинного прошарку, Па;

Δр_б – опір за рахунок наявності поверхневого натягу, для ковпачкових тарілок ним можна знехтувати.

Опір сухої тарілки становитиме (4.4.2.):

(4.4.2.)

де – Σβ – сума коефіцієнтів місцевих опорів.

Для ковпачкових тарілок величину Σβ можна визначити за формулою (4.4.3.):

(4.4.3.)

Таким чином:

Опір паро рідинного прошарку визначаємо за формулою (4.4.4.):

 (4.4.4.)

де z – глибина барботажу, м

Глибину барботажу визначаємо з формули (4.4.5.):

 (4.4.5.)

де h – відстань між тарілками;

h=170 мм;

W – швидкість руху пари в міжтарілчатому просторі;

W=0,54 м/с.

Таким чином:

Тоді:

Таким чином загальний опір тарілок становитиме:

Похожие работы

Аналіз та шляхи покращення позиції підприємства на світовому ринку (на прикладі дочірньої компанії "Українська горілочна компанія NEMIROFF")

Скачать

205311

10

27

... Розділ 2. Аналіз зовнішньоекономічної діяльності дп “українська горілчана компанія nemiroff” та її положення на світовому ринку алкогольної продукції 2.1 Загальна характеристика діяльності ДП “Українська горілчана компанія NEMIROFF" Українська горілочна компанія Nemiroff - дочірнє підприємство кіпрської компанії Biostar Investments Ltd., на ринку працює з 1992 року [51]. У 2006 році в ...

Товарна політика підприємства на прикладі ДП УВК "Nemiroff"

Скачать

43617

13

3

... у порівнянні з 2007 роком. зниження фондовіддачі і зростання фондоємності негативно вплинуло на діяльність підприємства. Рентабельність у 2008 році збільшилась на 6,54%, у порівнянні з 2006 роком та на 11, 94%, у порівнянні з 2007 роком. 2. Товарна номенклатура Продукція марки Nemiroff ― це відмінна якість за доступною ціною. Продукція заводу користується визнанням в багатьох регі ...

Ринок горілки в Україні

Скачать

50618

1

1

... час як обсяги імпорту горілки впали (зокрема, імпорт російської горілки в Україну у 2006 році, порівняно з 2005, скоротився за оцінками експертів, майже на 20%, а частка російської горілки на українському ринку не переважає 1%). За оцінками експертів, до 80% імпортної продукції на алкогольному ринку Росії – українського походження, а частка її на російському ринку в цілому у першому півріччі 2006 ...

Аналітична маркетингова оцінка ринку горілки

Скачать

65135

0

0

... таким чином, щоб обмежити доступ імпортерів на місцеві ринки. Тим часом звуження присутності в Росії, що є другим споживачем алкоголю у світі, стане вагомою втратою для українців. За прогнозами аналітиків, російський ринок горілки протягом найближчих п'яти років щорічно зростатиме на 8,2% при тому, що торік його обсяг у роздрібних цінах становив $37,5 млрд. Минулоріч виробники української горі ...