Уравнение теплового баланса с учётом потерь тепла в окружающую среду
,, (3.26)
где - тепло, поступающее в колонну теплоносителем в кипятильнике, Вт;
-тепло, поступающее с исходной смесью, Вт;
- тепло, поступающее с флегмой, Вт;
- уходящее из колонны тепло с парово-газовой смесью, Вт;
-тепло, уходящее с кубовым остатком, Вт;
-потери, уходящие в окружающую среду, Вт.
Тепло, поступающее с исходной смесью
, (3.27)
где - расход сырья, кг/с;
- энтальпия сырья, Дж/кг.
Распределение температур по высоте колонны:
tF = -30 оС; t верх= -18 оС; t низ= -16 оС.
Согласно [2] энтальпию при 0оС принимают равной 0 или 100 ккал/кг. Принимаем при использовании таблиц [2] для определения термодинамических свойств энтальпию жидкости при 0оС равной 0 ккал/кг.
кДж/кг; кДж/ кг.
,
где - массовая доля компонента в сырье;
i - энтальпия компонента, кДж/кг.
;
-923,4 кВт.
2,1 кДж/(кг×оС) (согласно [11, рис.28]).
В виде флегмы из встроенного дефлегматора в колонну при температуре -18 оС.
, (3.28)
где - массовый расход флегмы, кг/с;
|
|
- флегмовое число;
- энтальпия флегмы при t = -18 оС, = -81,3 кДж/кг.
= -129,64 кВт.
, (3.29)
где - энтальпия паро-газовой смеси, выходящей с верха колонны, кДж/кг;
Энтальпию смеси определяем по уравнению аддетивности
; (3.30)
205,3 кДж/кг; 2,14 кДж/кг× оС
= 171,165 кДж/кг.
= 2984 кВт.
, (3.31)
где - расход кубового остатка, кг/с;
- энтальпия кубового остатка при = -16 оС.
Энтальпию кубового остатка определяем по уравнению аддетивности (3.30). Содержанием метана пренебрегаем
;
72,9 кДж/кг; 50,3 кДж/кг.
= -72,83;
= -525,2 кВт.
Сводим данные теплового баланса в таблицу, принимая от ;
кВт.
Таблица 3.4
Тепловой баланс колонны
Расход | кВт | Приход | кВт |
QG | QF | - 923,4 | |
QW | - 525,2 | QФ | -129,64 |
QП | 73,8 | Qкип | 3585,64 |
Итого: | 2532,6 | Итого: | 2532,6 |