Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 31
Задаем пленочный испаритель ИП-1 со следующими параметрами: Нагревание проводится водой с Конструктивные параметры теплообменника: поверхность теплообмена Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час. Тепловой баланс пленочного испарителя. Теплоноситель – горячая вода. Температура горячей воды на входе Энтальпия питательной воды: на входе при на выходе при КПД установки Нагреваемая среда – эфирный раствор с диэтиловым эфиром. Температура эфирного раствора: на входе – на выходе – Расход эфирного раствора – Удельная теплоемкость эфирного раствора рассчитывается по формуле: Температурный профиль процесса представлен на рис.1. Рис 1. График изменения температуры по площади пленочного испарителя. Т.о., по имеющимся данным составляем тепловой баланс процесса: Из выражения теплового баланса получаем значение расхода горячей воды: По полученному значению массового расхода определяем скорость потока воды: Рассчитываем поверхность теплообмена: Критерий Рейнольдса для потока воды: По известному значению критерия Рейнольдса определяем критерий Прандтля и критерий Нуссельта: Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от горячей воды к стенке α1: Коэффициент теплоотдачи от пленки к стенке α2 находим по упрощенной формуле для пленочного испарителя: Таким образом, выбранный стандартный теплообменник подходит для данного процесса. Число труб пленочного аппарата находим по упрощенной формуле: Расчет теплообменника для конденсации паров эфира. Охлаждение проводится рассолом с Поверхность теплообмена Производительность (по отгону паров эфира) – 24,34кг/час. Скорость паров ДЭЭ в трубном пространстве: Критерий Рейнольдса для паров диэтилового эфира: По номограмме5 определяем критерий Прандтля: Отсюда находим коэффициент теплоотдачи от паров ДЭЭ к стенке α2: Обозначим выражение Пусть пусть пусть Определяем по графику Находим действительное значение коэффициента теплопередачи: Рассчитываем поверхность теплообмена: Следовательно, выбранный стандартный теплообменник подходит для проведения данного технологического процесса. Тепловой баланс. Определим количество тепла (холода), необходимое для проведения процесса. Основной аппарат – реактор синтеза ААУЭ Р-2 ( Реактор выпарки ацетона Р-3. Температура проведения процесса Тепло, которое пошло на нагревание: Тепло, которое пошло на охлаждение (с 550С до 300С): Реактор вакуумной перегонки технического ААУЭ Р-6 ( Тепловой баланс испарителя эфира ИП-1: Энергетический расчет. Расход водяного пара на нагрев аппаратов. На нагрев реактора синтеза ААУЭ (Р-2) расходуется пара: На нагрев реактора выпарки ацетона (Р-3) расходуется пара: На нагрев реактора вакуумной перегонки технического ААУЭ (Р-6) расходуется пара: На нагрев пленочного испарителя (ИП-1) расходуется пара: Общий расход пара: Расход охлаждающих агентов. Рассчитаем расход воды на охлаждение реакционной массы в реакторе выпарки ацетона Р-3 после выпарки ацетона: Расход воды на теплообменник Т1: Расход воды на теплообменник Т2: Расход воды на теплообменник Т4: Общий расход воды на охлаждение: Расход электроэнергии: На работу электродвигателей; Определение мощности, потребляемой мешалкой. Рассчитываем мощность, потребляемую мешалкой для реактора получения раствора хлорацетона Р-1. Для этого вначале определяем центробежный критерий Рейнольдса: Режим переходный, поэтому мощность, потребляемую мешалкой, определяем по ф-е: Потребляемая мощность двигателя: Расход электроэнергии: Определяем коэффициент С для реактора Р-1: На основании коэффициента С рассчитываем потребляемую мощность двигателей в реакторах Р-2, Р-3, Р-4, Р-5 и Р-6. Реактор Р-2 для синтеза ААУЭ: Реактор Р-3 для выпарки ацетона: Реактор Р-4 для промывки водой и разделения реакционной смеси: Реактор Р-5 сушки: Реактор Р-6 для вакуумной перегонки: Итого электрической энергии на перемешивание: Расчет азота. На передавливание реакционной массы: Для реактора синтеза ААУЭ (Р-2): Для реактора выпарки ацетона (Р-3): Для реактора промывки и разделения (Р-4) не требуется передавливание реакционной массы. Для реактора сушки Р-5: Для сборника Сб-7 эфирного раствора: Общий расход азота на передавливание в производстве ААУЭ: На фильтрацию принимаем расход азота:
|