Контрольная работа: Расчет концентрации бензола в поглотительном масле. Определение расхода греющего пара

Q_к =Q_Д +G_D с_D t_D +G_W с_W t_W -G_F с_F t_F +0,

где с_D , с_W , с_F – средние удельные теплоемкости, Дж/кг·К; t_D , t_W , t_F – соответствующие температуры, °С (t_D =82°С, t_W =110,6°С, t_F =93°С)

G=75 кмоль/ч=20,83 моль/с, что соответствует 20,83·22,4=466,67 л/с=0,467 м³ /с (при нормальных условиях). При температуре кипения исходной смеси объемный расход G_v =0,467·(273+93)/273=0,625 м³ /с

Средняя плотность исходной смеси ρ_см =(4,1+3,48)/2=3,79 кг/м³ , тогда массовый расход G_F =2,37 кг/с

; ,

G_D =G_F /F=2,37/1,9025=1,25 кг/с

G_W =W·G_D =0,9025·1,25=1,12 кг/с

Расход теплоты в паровом подогревателе исходной смеси:

Удельная теплоемкость исходной смеси взяты при температуре 93°С.

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в водяном холодильнике дистиллята:

,

где удельная теплоемкость дистиллята взята при температуре 82°С.

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

где удельная теплоемкость кубового остатка взята при температуре 110,6°С.

Расход теплоты, отдаваемой охлаждающей воде в дефлегматоре-конденсаторе, находим по уравнению:

Здесь

где и - удельные теплоты конденсации бензола и толуола при 82⁰ С.

Расход теплоты, получаемой в кубе-испарителе от греющего пара

Q=1767,1+392,5+184,7+220,6=2564,9 кВт

Расход греющего пара, имеющего давление и влажность 5% в кубе-испарителе

где =2159×10³ Дж/кг – удельная теплота конденсации греющего пара.

Уравнение теплопередачи:

Q=К·F·Δt_ср

К=580 Вт/м² ·К; Q=2564,9 кВт; Δt_ср =110,6-93=17,6°С