Q P= D + R + Cd
4.2.6.2. Tải nhiệt thiết bị tái đun (Reboiler):
Phương trình cân bằng vật liệu trên toàn tháp
QF + QRe = QR + QCond + QD
QF là nhiệt lượng của dòng nguyên liệu cấp cho tháp QRe là nhiệt lượng của thiết bị tái đun cấp cho toàn tháp QCond là nhiệt lượng lấy ra để ngưng tụ khí
QD là nhiệt lượng của dòng sản phẩm đỉnh Trong đó: QF = QFV + QFL
Nhiệt lượng của phần hơi dòng nạp liệu: QFV = GFV. HFV
HFV là entanpy của phần hơi trong dòng nguyên liệu( được tính theo T = 600C và P =16 atm)
Bảng 4.16. Entanpy của dòng sản phẩm hơi dòng nạp liệu
Cấu tử yi Mi yi.Mi Phần kl Hi Phần kl.Hi C2H6 0,0508 30 1,5240 0,0326 348 11,3429 C3H8 (LK) 0,7028 44 30,9232 0,6614 315 208,3310 i-C4H10 (HK) 0,1084 58 6,2872 0,1345 305 41,0125 n-C4H10 0,1326 58 7,6908 0,1645 326 53,6226 C5H12 0,0046 72 0,3312 0,0071 325 2,3021 Tổng 0,9993 46,7564 1,0000 316,6111
Lượng hơi của dòng nạp liệu:
GFV = GF .0,2948 = 720,3107.0,2948 = 212,3476 (Kmol/h) = 212,3476 . 46,7564. 2,2046 = 21 888,6115 (lb/h) Vậy QFV = 21 888,6115 . 316,6111 = 6 930 177,3760 (BTU/h) = 6 930 177,3760. 0,252 = 1 746 404,6990 (Kcal/h)
Nhiệt lượng của dòng lỏng của nguyên liệu : QFL = GFL .HFL
HFL là entanpy của dòng lỏng của dòng nạp liệu được tính như bảng sau
Bảng 4.17. Entanpy của dòng lỏng dòng nguyên liệu ( với T = 600C và P =16 atm)
C2H6 0,0149 30 0,4470 0,0089 348 3,1005 C3H8 (LK) 0,5491 44 24,1604 0,4816 207 99,6823 i-C4H10 (HK) 0,1618 58 9,3844 0,1870 185 34,6037 n-C4H10 0,2550 58 14,7900 0,2948 190 56,0100 C5H12 0,0193 72 1,3896 0,0277 182 5,0409 Tổng 1,0000 50,1714 1,0000 198,4374 Từ bảng trên ta có HFL = 198,4374 (BTU/h) Lượng dòng lỏng của dòng nạp liệu:
GFL = GF – GFV= .2,2046 - 21 888,6115 = 56 190,9718 (lb/h)
Vậy QFL = 56 190,9718 . 198,4374 =11 150 390,3500 (BTU/h) = 2 809 898,3690 (Kcal/h)
Lượng nhiệt mà dòng nạp liệu cấp cho tháp là:
QF = 1 746 404,6990 + 2 809 898,3690 = 4 556 303.0680 (Kcal/h)
Nhiệt lượng của dòng sản phẩm đáy:
QR = GR .HR
HR là entanpy của dòng sản phẩm đáy được tính theo bảng sau:
Bảng 4.18. Entanpy của dòng sản phẩm đáy ( tra ở T = 860C và P =17atm)
Cấu tử xi Mi xi.Mi Phần kl Hi Phần kl.Hi C2H6 0,0220 30 0,6600 0,0119 366 4,3374 C3H8 (LK) 0,1515 44 6,6660 0,1197 242 28,9657 i-C4H10 (HK) 0,3077 58 17,8466 0,3204 210 67,2944 n-C4H10 0,4871 58 28,2518 0,5073 215 109,0658 C5H12 0,0315 72 2,2680 0,0407 206 8,3891 Tổng 0,9998 55,6924 1,0000 218,0524 Từ bảng trên ta có HR = 218,0524 (BTU/h) Lượng sản phẩm ra khỏi đáy
Vậy QR = 39 499,0810 . 218,0524 = 8 612 869,4170 (BTU/h) = 2 170 443,0930 (Kcal/h)
Tải nhiệt nồi tái đun: QRe = QD + QR + QCond – QF = 2 800 987,7380 (Kcal/h)