II. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG:
4.Cõn bằng nhiệt lượng giai đoạn metan hoỏ:
4.1. Nhiệt lượng vào:
* Nhiệt do hỗn hợp khớ mang vào:
Tổng lượng nhiệt do khớ mang vào được tớnh theo cụng thức: Qvào = ΣGi.Ci.Ti
Trong đú:
Q1 : Tổng lượng nhiệt do khớ mang vào (kcal/h). Gi : Lượng cấu tử i cú trong hỗn hợp (kmol/h).
Ci : Nhiệt dung riờng của cấu tử i trong hỗn hợp (kcal/mol.K). Ti : Nhiệt độ cấu tử i đi vào quỏ trỡnh (K), t0 = 3000C.
Từ đú ta tớnh được lượng nhiệt do khớ mang vào là: Qvào = 280772286,1 (kcal/h).
* Hiệu ứng nhiệt của phản ứng:
Quỏ trỡnh xảy ra với hai phản ứng chủ yếu: CO + 3H2 CH4 + H2O
CO2 + 4H2 CH4 + 2H2O
Nhiệt phản ứng hay hiệu ứng nhiệt của phản ứng được xỏc định bằng hiệu của nhiệt sinh sản phẩm và của chất tham gia.
Qpu = Qsp - Qtg (kcal/h). Trong đú: Q = ΣGi . Qi (kcal/h).
Qi được xỏc định theo cụng thức: =∆ +∫T i i H i Cdt Q 0298() 298 Trong đú: ) ( 298 0 i H
∆ : Nhiệt sinh của cấu tử i tại nhiệt độ 250C; 1at, (kcal/h). Ci : Nhiệt dung riờng của cấu tử i trong hỗn hợp, (kcal/mol.K).
T : Nhiệt độ phản ứng, (K), Ở đõy T=273+ 300=573 K. Từ đú ta tớnh đươc hiệu ứng nhiệt của phản ứng là:
Qpu = - 27117627 (kcal/h). Như vậy đõy là quỏ trỡnh toả nhiệt. Tổng nhiệt lượng đi vào là:
Q = Qvào + Qpu = 307889913,1 (kcal/h).
4.2. Nhiệt lượng ra:
* Lượng nhiệt theo khớ ra ngoài:
Tương tự ở trờn ta tớnh được lượng nhiệt do hỗn hợp khớ mang ra là: Qra = ΣGi.Ci.Ti
Ở đõy nhiệt độ ra là T=573 K. Qra = 279672744,4 (kcal/h).
* Lượng nhiệt toả ra:
Lượng nhiệt toả ra là:
Q - Qra = 307889913,1 – 279672744,4 = 28217168,7 (kcal/h).
Bảng 18. Bảng cõn bằng giai đoạn metan hoỏ.
Lượng vào ( kcal/h) Lượng ra ( kcal/h)
Hỗn hợp khớ mang vào 280772286,1 Hỗn hợp khớ mang ra 279672744,4 Nhiệt phản ứng toả ra 27117627 Nhiệt cần lấy ra 28217168,7
Tổng nhiệt Tổng nhiệt