ỨNG DỤNG PHẦN MỀM HYSYS MÔ PHỎNG CÁC CÔNG NGHỆ TÁCH NƯỚC ĐỂ SẢN XUẤT ETHANOL TUYỆT ĐỐ
4.4.2.3.2 Tính lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình hấp phụ
Tính lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình hấp phụ ở 122o C:
⇒Q1 = Mzeolite.Hads = 5203.7 x 990 = 5151663 kcal = 5151 Mcal = 21551.10 kJ
Tính nhiệt độ trung bình của toàn bộ thiết bị trong quá trình hấp phụ:
Theo tính toán ở trên ta có nhiệt độ hấp phụ là 122oC, nhiệt lượng tỏa ra của quá trình hấp phụ là Q1. Nhiệt lượng này có thể làm cho nhiệt độ toàn thiết bị tăng lên hay không, do đó ta tính xem nhiệt độ này có đáng kể hay không để có thể tận dụng được nhiệt của quá trình này.
Gọi nhiệt độ của toàn thiết bị tăng lên t2oC, giả thiết các điều kiện sau: coi lượng nước bị hấp phụ là không đáng kể so với lượng rượu đi vào và ra khỏi thiết bị, nhiệt độ làm việc tại 122oC.
Lượng ethanol đi vào tháp hấp phụ trong 23.57 phút là: Methanol vào = 16146. 60 57 . 23 = 6342.7 kg
Nhiệt lượng cần thiết để đưa khối rượu này từ 122oC lên t2oC là: Q2 rượu = Methanol vào. ∫2
395
.
T
P dT
C ethanol , [kJ]
Trong đó nhiệt dung riêng của ethanol: CP ethanol = 100.922 ‒ 0.112.T , [J/gmol.K] Nhiệt lượng cần thiết để nâng khối zeolite từ 122oC lên t2oC là:
Q2 zeolite = CP zeolite.(T2 ‒ 395)
Trong đó CP zeolite = 1.07 kJ/kg.oC, là nhiệt dung riêng của zeolite (bảng 4.25) Giả sử lượng nhiệt tổn thất của quá trình này là 10% → Q2 tt = 0.9Q1 Cân bằng nhiệt lượng : Q2 tt = Q2 rượu + Q2 zeolite
Như vậy, ta được phương trình bậc 2, giải phương trình này được t2 = 123.5oC Vậy với quá trình này ta không thể tận dụng nhiệt được vì nhiệt độ này chỉ để duy trì nhiệt độ hấp phụ. Do đó, ta thấy trong sơ đồ công nghệ chính của nhà máy (tham khảo sơ đồ công nghệ PRAJ) không có thiết bị tận dụng nhiệt tỏa ra của quá trình hấp phụ tại V-1601.