- Tổng nhiệt lợng mang vào bằng tổng nhiệt lơng mang ra:
QF + D2 Q + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [IX.156 – II.197] Trong đó: 2 D Q
:nhiệt lợng do hơi đốt mang vào tháp, J/h. QF: nhiệt lợng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, J/h. QR:nhiệt lợng do lợng lỏng hồi lu mang vào tháp, J/h.
Qy:nhiệt lợng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp, J/h. Qw:nhiệt lợng do sản phẩm đáy mang ra, J/h. Qng2:nhiệt lợng do nớc ngng mang ra tháp, J/h.
Qm: nhiệt lợng do tổn thất ra môi trờng xung quanh, J/h.
+ Nhiệt lợng do lợng lỏng hồi lu mang vào:
QR = GR. CR .tR: [IX.158 – II.197] Trong đó:
GR: lợng lỏng hồi lu, kg/h
GR = P.Rth = 1734*1 = 1734 kg/h tR : nhiệt độ của chất lỏng hồi lu, oC
tR = tp =57.27oC
CR: nhiệt dung riêng của chất lỏng hồi lu, J/kg độ.
CR = h C o C 2/57.27 h A A A N C a C a C 2 = . +(1− ).
Có aA = aP = 0.98
CA, CB: nhiệt dung riêng của Benzen và Toluen ở 57.27oC. Nội suy theo to = 57.27oC trong I.153 [I.171] ta có:
CA = 2296.13 J/kg độ CN = 4187.95 J/kg độ.
CR = Chỗn hơp = 0.98*2296.13 + (1- 0.98)*4187.95 = 2333.966 J/kg độ. => QR = GR .CR .tR = 1734*2333.966*57.27 = 231777247.7 J/kg độ.
+ Nhiệt lợng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp:
Qy =P.(1 + Rth)λđ , J/h [IX.159 – II.197] Trong đó:
λđ: nhiệt lơng riêng của hơi ở đỉnh tháp, J/kg. λđ = λA.aA + λN.aN [II.197]
λđ = λA.aA + λN.(1 – aA)
λA , λN : nhiệt lợng riêng của Axeton và Nớc ở đỉnh tháp, J/kg
λA = rA + tP.CA
λN = rN + tP.CN
Với tP = 57.27 0C nội suy theo Bảng I.153 [I.171] ta có: CA = 2296.13 J/kg độ
CN = 4187.95 J/kg độ
Với tP = 57.27 0C nội suy theo Bảng I.212 [I.254] ta có: rA = 521.325*103 J/kg
rN = 2425.007*103 J/kg
λA = 521.325*103 + 57.27* 2296.13 = 652824.37 J/kg.
λN = 2425.007*103 + 57.27*4187.95 = 2664850.9 J/kg.
Qy = 1734*(1+1)*693064.9 = 2403549.07 KJ/h.
+ Nhiệt lợng do sản phẩm đáy mang ra:
Qw = W. Cw .tw ,J/h [IX.160 – II.197] Trong đó:
W = 4066 kg/h.
tw : nhiệt độ của sản phẩm đáy, oC tw = 98.67oC Cw: nhiệt dung riêng của sản phẩn đáy, J/kg.độ
Cw = aA.CA + (1 – aA).CN
aA = aw = 0.01
Nội suy trong Bảng I.153 [I.171] ở to = 98.67oC ta có: CA = 2430.7 J/kg độ
CN = 4227.3 J/kg độ
Cw = 0.01*2430.7 + (1 – 0.01)*4227.3
Cw = 4209.3 J/kg.độ
Vậy Qw = W. Cw .tw = 4066*4209.3*98.67 = 1688738.4 KJ/h
+ Nhiệt lợng do nớc ngng mang ra:
Qngt = Gngt .C2 . θ2 , J/h [IX.161 – II.198] Trong đó:
Gngt: lợng nớc ngng tụ, kg/h
C2: nhiệt dung riêng của nớc ngng, J/kg.độ
θ2:nhiệt độ của nớc ngng, 0C ta có θ2 = 119,6oC Gngt = D2: lợng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp. Nội suy C2 theo θ2 theo Bảng I.149 [I.168] ta có:
Qngt = D2*2156.11*119,6 = 257870.756*D2 J/h
+ Nhiệt lợng tổn thất ra môi trờng xung quanh:
Qm = 0,05.D2.r2, J/h [IX.162 – II.198] Tra Bảng I.251 [I.314] ở to = 119.6oC ta có r2 = 2208.103 J/kg
Qm = 0.05*2208*103 *D2 = 110400*D2 J/h
+ Nhiệt lợng do hơi đốt mang vào tháp:
2
D
Q
= D2. λ2 J/h [IX.157 - II.197]
λ2: hàm nhiệt của hơi đốt, J/kg
λ2 = r2 + θ2.C2 λ2 = 2208*103 + 119.6*2156.11 λ2 = 2465870.756 J/kg D2 Q = 2465870.756*D2
+ Lợng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp:
- Thay các giá trị nhiệt lợng đã tính đợc vào công thức:
QF + D2
Q
+ QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [IX.156 – II.197] Ta tính đợc D2 = 1150.32 kg/h