Ректификационая установка непрерывного действия для разделения смеси CCl4 C7H8 (стр. 5 из 6)

Поверхность теплоотдачи в кубе-испарителе находим:

. (2.57)

=340 Вт/(м²*К).

.

м².

Стандартные размеры куба-испарителя:

Диаметр кожуха,

400 мм

Диаметр труб,

25×2 мм

Общее число труб,

111

Длина труб,

4 м.

2.7.1.3 Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси

. (2.58)

t_СР = (20+96)/2=58⁰С.

с_д⁵⁸=2.16 кДж/(кг*К); с_т⁵⁸=1.76 кДж/(кг*К), [4].

Подставим числовые значения в формулу (2.56) :

= 2.16*10³*0.45+(1-0.45)*1.76*10³ = 1.94*10³ Дж/кг.

Из уравнения (2.58) получим:

Вт.

Поверхность теплоотдачи в паровом подогревателе исходной смеси:

. (2.59)

=230 Вт/(м²*К).

;

Подставив численные значения в формулу (2.59), получим:

.

м².

Стандартные размеры парового подогревателя исходной смеси:

Диаметр кожуха,

273мм

Диаметр труб,

25×2 мм

Общее число труб,

37

Длина труб,

1.5 м

2.7.1.4 Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята

. (2.60)

t_СР = (20+94)/2=57 ⁰С.

с_д⁵⁷=2.14 кДж/(кг*К); с_т⁵⁷=1.75 кДж/(кг*К), [4].

По формуле (2.56):

=2.14*10³*0.9+(1-0.9)*1.75*10³ = 2100 Дж/(кг*К).

Подставляем значения в формулу (2.60):

Вт.

Поверхность теплоотдачи в водяном холодильнике дистиллята:

. (2.61)

=240 Вт/(м²*К).

; .

Подставив численные значения в формулу (2.54), получим:

.

м².

Стандартные размеры водяного холодильника дистиллята:

Диаметр кожуха,

325 мм

Диаметр труб,

20×2 мм

Общее число труб,

90

Длина труб,

1.5 м

2.7.1.5 Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике кубового остатка

. (2.62)

t_СР = (20+103)/2=61.5 ⁰С.

с_д^61.5=2.15 кДж/(кг*К); с_т^61.5=1.77кДж/(кг*К), [4].

По формуле (2.56) получаем:

= 0.84*10³*0.018+(1-0.018)*1.77*10³ = 1.75*10³ Дж/кг.

Подставляем значения в формулу (2.62):

Вт.

Поверхность теплоотдачи в водяном холодильнике кубового остатка:

. (2.63)

=240 Вт/(м²*К).

; .

Подставив численные значения в формулу (2.54), получим:

.

м².

Стандартные размеры водяного холодильника дистиллята:

Диаметр кожуха,

273 мм

Диаметр труб,

25×2 мм

Общее число труб,

37

Длина труб,

3 м.

2.7.2 Расход греющего пара

Расход греющего пара находим при давлении Р_абс=6 кгс/см² и влажности 5%.

В кубе-испарителе:

. (2.64)

=2095*10³ Дж/кг, [4].

кг/с;

В подогревателе исходной смеси:

. (2.65)

кг/с.

Общий расход греющего пара:

кг/с или 1.28 т/ч.

2.7.3 Расход охлаждающей воды

В дефлегматоре:

. (2.66)

= 4190 Дж/(кг*К), [4].

=1000 кг/м³, [4].

м³/с.

В водяном холодильнике дистиллята:

. (2.67)

м³/с.

В водяном холодильнике кубового остатка:

. (2.68)

м³/с.

Общий расход воды:

м³/с или 29.16 м³/ч.

2.8 Расчёт штуцеров

Расчёт штуцеров сводится к определению диаметра штуцера по уравнению:

. (2.69)

Для жидкости принимаем

=1.5м/с, для пара – =15м/с.

2.8.1 Штуцер для ввода исходной смеси

. (2.70)

при температуре =96⁰С (Рисунок Б.4).

=802.6 кг/м^3; = 792 кг/м³ .

рассчитываем по формуле:

. (2.75)

;

кг/м³ .

Подставим вычисленные значения в формулу (2.70):

м.

Стандартный диаметр штуцера

= 50 мм.

2.8.2 Штуцер для вывода паров дистиллята

. (2.71)