II. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG:
2.Cõn bằng nhiệt lượng giai đoạn chuyển hoỏ CO nhiệt độ cao:
2.1. 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).
Nhiệt độ khớ vào quỏ trỡnh là: 360 0C = 633K. Từ đú ta tớnh được lượng nhiệt do khớ mang vào là:
Qvào = 1223497816 (kcal/h).
* Hiệu ứng nhiệt của phản ứng:
Quỏ trỡnh xảy ra với phản ứng chủ yếu: CO + H2O CO2 + H2
Nhiệt phản ứng hay hiệu ứng nhiệt của phản ứng được xỏc định bằng hiệu ứng của nhiệt sinh sản phẩm và chất tham gia.
Qpu = Qsp - Qtg (kcal/h). Trong đú: Q = ΣGi . Qi (kcal/h).
Gi : Lượng cấu tử i trong hỗn hợp khớ, kmol/h. Qi: Nhiệt sinh của cấu tử i, kcal/kmol.
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).
OH H Cp 2 =7,701+4,595.10-4.T+2,521.10-6.T2 – 0,859.10-9.T3, (cal/mol.K). CO Cp =7,373 - 0307.10-2.T + 6,662.10-6.T2 – 3,037.10-9.T3, (cal/mol.K). 2 CO Cp =4,728+1,754.10-2.T – 1,338.10-5.T2 + 4,097.10-9.T3,(cal/mol.K). 2 H Cp =6,483 +2,215.10-3.T - 3,298.10-6.T2 + 1,826.10-9.T3, (cal/mol.K). Trong đú: T : Nhiệt độ phản ứng, (K), T=273+ 360=633 K.
Từ đú tớnh được hiệu ứng nhiệt của phản ứng là: Qpu = - 275104396, (kcal/h).
Điều đú cú nghĩa đõy là quỏ trỡnh toả nhiệt. Tổng lượng nhiệt đi vào là:
Q = Qvào + Qpu = 275104396 + 1223497816 = 1498602212, (kcal/h).
2.2. Nhiệt lượng mang 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
Trong đú nhiệt độ hỗn hợp khớ ra là: T=633 K. Qra = 1265158272, (kcal/h).
* Lượng nhiệt toả ra:
Lượng nhiềt toả ra là:
Q - Qra = 23344940, (kcal/h).
Hỗn hợp khớ mang vào 1223497816 Hỗn hợp khớ mang ra 1265158272 Nhiệt phản ứng toả ra 275104396 Nhiệt cần lấy ra 233443940
Tổng nhiệt 1498602212 Tổng nhiệt 1498602212