Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Тепловий (енергетичний) баланс






Енергетичний баланс складається на основі закону збереження енергії, відповідно до якого у замкненій системі сума всіх видів енергії є сталою. Звичайно для ХТП складають тепловий баланс, при цьому закон збереження енергії формулюють таким чином: прихід теплоти QПР у даному апараті (процесі) повинен дорівнювати витраті теплоти Q ВИТ У тому самому апараті (процесі). У даному розділі буде розглянуто принцип складання теплового балансу для окремого апарату. Складається тепловий баланс так само, як і матеріальний, на одиницю цільового продукту, одиницю вихідної сировини або на задану продуктивність (годинну або добову).

Обчислимо початкову температуру суміші, де відома кінцева температура 553.2 К і результати матеріального розрахунку зведені до таблиці 1.1. Середні теплоємності учасників реакції, кДж/ (кмоль. К) при ТК = 553.2 К приймаємо рівним:

Cp H2O = 33.81 кДж/ (кмоль. К),

Cp C2H4 = 68.25 кДж/ (кмоль. К),

Cp C2H5OH = 65.89 кДж/ (кмоль. К).

Як видно з таблиці 1.1, реакція відбувається із значним зменшенням об’єму, це означає, що розрахунок То необхідно вести за рівнянням:

T = 273 + [nк Cкр · (757-273) - nN Н2О ·X ·Q ]/(nCp)

n = V ۫ ۫ /22.4 = 1133.15/22.4 = 50.59 кмоль,

nк = Vк/22, 4 = 646, 22/22, 4 = 28.85 кмоль.

Теплоємність суміші CP визначають за правилом адитивності:

`CP = `CpA NA + `CpB NB + `CpR NR + `CpS NS

Cp = 33.81·0.448 + 68.25·0.552 = 52.82 кДж/ (кмоль. К)

Cpк = 33.81·0.032 + 68.25·0.2145 + 65.89·0.7535 = 65.37 кДж/ (кмоль. К)

Початкова температура дорівнює:

T = 273 + [28.85 · 65.37 · (553.2-273) – 50.59 · 0.448 ·0.9592 ·46 ·103]/(50.59 ·65.37) = 130.4 K

Результати розрахунків свідчать про неможливість проведення адіабатичного процесу синтеза етилену. В цьому випадку задаються початковою температурою суміші з технологічних міркувань і розраховують кількість теплоти, що відводиться з теплоносієм Qт.н. за рівнянням:

, (1.6)

Так, у нашому випадку при Т = 550 К, із рівняння (1.6) отримуємо:

Qт.н.=50, 59.52, 82.(550-273) + 50, 59.0, 448.0, 9592.46.103-28, 85.65, 37.(553, 2-273) = 1211775 кДж

Таким чином, при отриманні 1000 кг С2Н5ОН необхідно відвести 1, 212 ГДж теплоти при допустимому розігріванні суміші від 550 до 553, 2 К.

 

 

 

 

 


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.006 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал