TÍNH NHIỆT – HƠI – NƯỚC 6.1 Tính nhiệt – hơ
6.2.4. Nước dùng cho phân xưởng lênmen
Theo phụ lục 4 ta có:
Lượng nước cần cho phân xưởng lên men:
VLM= VC+VI+VII = 1163,980 + 47,725 +159,084 = 1348,045 (m3/ngày).
6.2.5. Lượng nước cần dùng cho phân xưởng chưng cất tinh chế
Dựa vào phương trình cân bằng: G × r = Gn × Cn × (t’n – tn) [4, tr 32] Hay : G ×
C ×
(t1 – t2) = Gn × Cn ×
(t’n – tn) G: Lượng sản phẩm ngưng tụ làm nguội, (kg) .
C: Nhiệt dung riêng của chất cần làm lạnh ngưng tụ (kcal/kg.độ) t1, t2: Nhiệt độ đầu và cuối của chất cần làm lạnh .
Gn: Lượng nước dùng làm nguội (kg)
Cn: Nhiệt dung riêng của nước (kcal/kg.độ). tn,t’n: Nhiệt độ đầu và cuối của nước (oC)
6.2.5.1. Các thiết bị phụ trợ tháp thô 1. Lượng nước cần ngưng tụ cồn thô
Lượng hơi rượu ra khỏi tháp thô là : mc = ×
667035 = 111554,933 (kg/ngày) Lượng hơi rượu cần ngưng tụ:
G1 = 111554,933 × 5 1
= 22310,987 (kg/ngày)
Hơi cồn thô có nồng độ 38,682% khối lượng → r1 = rE ×
a1 + rn × (1-a1).
rE : Ẩn nhiệt ngưng tụ của rượu, rn : Ẩn nhiệt ngưng tụ của nước . a1 : Thành phần cồn trong hỗn hợp . r1 = 314 × 0,387 + 540 × (1 – 0,387) = 452,538 (kcal/kg) . t’n = 50oC, tn = 20oC, Cn = 1 (kcal/kg.độ) G1 × r1 = Gn1 × Cn × (t’n-tn) Vậy lượng nước cần sử dụng: G1 = = 336552,310 (kg/ngày) Suy ra thể tích nước:
Gn1 = = 337,538 (m3/ngày) (ρnước= 997,08 kg/m3).
2. Lượng nước cần làm nguội cồn thô (ống xoắn ruột gà)
Theo mục 5 của mục 5.1.20.1. lượng nhiệt thực tế cần phải lấy đi để hơi ngưng tụ là :Q’’= 2519,445 (Kcal/h)
Lượng nước cần cung cấp:
G2 = ) ) ( " 2 1 t t C Q N× − = = 50,389 (kg/h)
Suy ra thể tích nước: Gn2 = = = 0,051 (m3/h) = 1,213 (m3/ngày).
6.2.5.2. Các thiết bị phụ trợ tháp tinh 1. Lượng nước cần ngưng tụ hồi lưu
Phương trình cân bằng: G3 ×
r3 = Gn3 × Cn ×
(t’n – tn) . [4, tr 32] G3: Lượng rượu ra khỏi tháp tinh.
G3 = ×
667035 = 148261,869 (kg/ngày)
Hơi cồn ra khỏi tháp tinh có nồng độ 93,841% khối lượng R3 = 228×0,93841+ 540×(1– 0,93841) = 247,216 (kcal/kg) Vậy lượng nước cần sử dụng:
Gn3 = = 644097,005 (kg/ngày) = = 645,983 (m3/ngày)
2. Lượng nước cần ngưng tụ và làm nguội cồn đầu
Phương trình cân bằng nhiệt lượng: G4×C4×(t2 - t1) = Gn4×Cn×(t’n – tn) G4 - Lượng cồn đầu, G4 = 2216,92 (lít/ngày)
t2 = 80oC; t1 = 30oC, t’n = 70oC ; tn = 20oC, C4 = 0,645 (kcal/kg.độ) Gn4 = = 1429,913 (lit/ngày) = 1,429 m3/ngày)
3. Lượng nước cần ngưng tụ và làm nguội cồn thành phẩm
Phương trình cân bằng nhiệt lượng: G5×C5×(t2 – t1) = Gn5×Cn×(t’n – tn) G5 - Lượng cồn tinh chế, G5 = 53206,073 (lít/ngày)
t2 = 107oC, t1 = 30oC, t’n = 70oC, tn = 10oC, C5 = 0,736 (kcal/kg.độ) Gn5 = = 50254,909 (lít/ngày) = 50,254 (m3/ngày)
6.2.5.3. Lượng nước cần làm nguội dầu fusel
Phương trình cân bằng: G6 × C6 ×
(t2 – t1) = Gn 6 × Cn ×
(t’n – tn) [4, tr 32] G6 : Lượng dầu fusel.
G6 = 3%Vcồn thành phẩm =3% ×
53206,073 = 1596,182 (lít/ngày)
t2 = 80 (oC) , t1 = 30 (oC) , t’n = 70 (oC) , tn = 20 (oC), C6 = 0,645 (kcal/kg.độ) Gn6= = 1029,537 (lit/ngày) = 1,029 (m3/ngày)
Vậy tổng lượng nước cần dùng trong phân xưởng chưng cất – tinh chế là :
G = ∑ = 5 1 i ni G = 337,538 + 1,213 + 645,983 + 1,429 + 50,254 + 1,029 = 1037,446 (m3/ngày)