Новая химия » Выбор и обоснование энергоресурсов для производства метанола » Выбор и обоснование конструкции основного аппарата

Выбор и обоснование конструкции основного аппарата

Страница 3

Так как в качестве флегмы используется дистиллят основной колонны, то ее можно сократить.

Расход сивушных масел 1127кг/ч. Т.к. колонны две, то 2254 кг/ч.

126690*0,83344 = (1127*0,62822)*2 + GК.О.*0,0002 + GРЕКТ.*0,9995

124436 = GК.О. + GРЕКТ.

GРЕКТ. = 124436 - GК.О.

104172,5 = GК.О.*0,0002 + (124436 - GК.О.)*0,9995

GК.О. = 20216 кг/ч.

GРЕКТ. = 124436 - 20216 =104219 кг/ч.

Таблица 6.2 - Материальный баланс основной ректификации

Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

кубовый остаток

126690

метанол-ректификат

сивушное масло

кубовый остаток

104219

2254

20216

Итого:

126690

Итого:

126690

Исходные данные для расчета теплового баланса.

1-стадия (предварительная ректификация)

Исходная смесь, состав:

CH3OH - 83,31%; H2O - 16,42%; G = 127500кг/ч.

Кубовый остаток, состав:

CH3OH - 83,34%; H2O - 16,525%; G = 126690кг/ч.

Дистиллят, состав:

CH3OH - 99,77%; H2O -0,2%; G = 68358кг/ч.

Флегма, состав:

CH3OH - 99,77%; H2O -0,2%; G = 68358кг/ч.

2-стадия(основная ректификация)

Исходная смесь, состав:

CH3OH - 83,34%; H2O - 16,525%; G = 126690кг/ч.

Кубовый остаток, состав:

CH3OH - 0,02%; H2O - 99,98%; G = 10108кг/ч.

Дистиллят, состав:

CH3OH - 99,95%; H2O - 0,05%; G = 104129кг/ч.

Флегма, состав:

CH3OH - 99,95%; H2O - 0,05%; G = 156176кг/ч.

Боковой отвод:

CH3OH - 62,822%;H2O - 29,813%; i-BuOH - 7,365%; G = 2254кг/ч.

Расчет энергетического баланса.

1-стадия (предварительная ректификация)

Уравнение теплового баланса:

QПРИХОДА = QРАСХОДА (6.2.1)

QПРИХОДА =QF + QС (6.2.2)

где QF - тепло смеси.

QС - тепло поступающее со стороны.

QРАСХОДА = QW + QД + QФ + QП (6.2.3)

где QW - тепло кубового остатка.

QД - тепло дистиллята.

QФ - тепло необходимое для образования флегмы.

QП - тепловые потери(3%).

Расчет тепла приходящего с исходной смесью.

QF = GF*aF*Tf (6.2.4)

tF =450C, GF = 127500кг/ч.

где aF - удельная теплоемкость исходной смеси (Дж/кг*К),

GF - массовый расход исходной смеси(кг/ч).

tF - температура(К).

aF = XМ*aМ + (1 - XМ)*aB (6.2.5)

где XМ - содержание метанола в смеси (масс.доля).XМ = 0,83

aМ - уд. теплоемкость CH3OH(Дж/кг*К);aМ =2690Дж/кг*К

aВ - уд. теплоемкость H2O(Дж/кг*К);aВ = 4190Дж/кг*К

aF = 2945Дж/кг*К

QF = 33168063 Вт

Расчет теплоты кубового остатка.

QW = GW*aW*tW (6.2.6)

где tW = 860C; GW = 126690кг/ч.

aW = XМ*aМ + (1-XМ)* aВ (6.2.7)

aW = 3147 Дж/кг*К

QW = 39758595 Вт

Расчет теплоты необходимой для образования флегмы.

QФ = GФ*(1+R)*rф (6.2.8)

где GФ - расход флегмы (кг/ч). GФ = 68358кг/ч.

R - флегмовое число. R = 2,664

rф - удельная теплота конденсации.

rф= XМ*rМ + (1-XМ)*rВ (6.2.9)

rФ = 1076600

QФ = 45996989 Вт

Расчет теплоты дистиллята.

QД = GД*aД*tД (6.2.10)

где GД = 68358кг/ч; tД =750С.

aД = XМ*aМ + (1-XМ)* aМ (6.2.11)

aД = 2767,9Дж/кг*К

QД = 18290117 Вт

Расчет тепла поступающего со стороны.

QС = 1,03*(QД + QW + QФ -QF) = 73003349 Вт

Таблица 6.3 - Тепловой баланс предварительной ректификации

Приход

Вт

Расход

Вт

1,QF

2,QС

33168063

73003349

1,QД

QW

3,QФ

18290117

41884306

45996989

Итого:

106171412

Итого:

106171412

2-стадия(основная ректификация)

Уравнение теплового баланса:

QПРИХОДА = QРАСХОДА

QПРИХОДА =QF + QС

где QF - тепло смеси.

QС - тепло поступающее со стороны.

QРАСХОДА = QW + QД + QФ + QОТВ +QП

где QW - тепло кубового остатка.

QД - тепло дистиллята.

QФ - тепло необходимое для образования флегмы.

Страницы: 1 2 3 4

Еще по теме:

Кинетика работы катионитового фильтра
Сущность ионного обмена заключается в способности ионе обменных материалов или ионитов поглощать из воды (раствора электролита) положительные или отрицательные ионы в обмен на эквивалентное количество ионов ионита. Процесс водообработки методом ионного обмена, в результате которого происходит обмен ...

Физико-химические основы и принципиальная схема процесса прямого синтеза
В основе прямого синтеза концентрированной азотной кислоты лежит взаимодействие жидкого тетроксида азота с водой и газообразным кислородом под давлением 5 МПа, протекающее по уравнению: Необходимое условие этого процесса — предварительное получение жидкого тетроксида из нитрозного газа. 100% -ный о ...

Будущее железа
Железный век продолжается. Примерно 9/10 всех используемых человечеством металлов и сплавов – это сплавы на основе железа. Железа выплавляется в мире примерно в 50 раз больше, чем алюминия, не говоря уже о прочих металлах. Пластмассы? Но они в наше время чаще всего выполняют в различных конструкция ...

Идеи алхимии


Идеи алхимии

Алхимия - своеобразное явление культуры, особенно широко распространённое в Западной Европе в эпоху позднего средневековья. Слово «алхимия» производят от арабского алькимия, которое восходит к греческому chemeia, от cheo — лью, отливаю.

Категории

Copyright © 2018 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru
Copyright © 2021 - All Rights Reserved - www.chemitradition.ru