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 0,0254 30 0,762 0,0326 348 11,3429 C3H8 (LK) 0,6551 44 28,8244 0,6614 315 208,3310 i-C4H10 (HK) 0,1616 58 9,3728 0,1345 305 41,0125 n-C4H10 0,1525 58 8,845 0,1645 326 53,6226 C5H12 0,0047 72 0,3384 0,0071 325 2,3021 Tổng 0,9993 48,1426 1,0000 316,6111
Lượng hơi của dòng nạp liệu:
GFV = GF .0,2948 = 907,855.0,2948 = 267,6357 (Kmol/h) = 267,6357 . 48,1426. 2,2046 = 28 405,5611 (lb/h)
Vậy QFV = 28 405,5611 . 316,6111 = 8 993 515,946 (BTU/h) = 8 993 515,946. 0,252 = 2 266 366,018 (Kcal/h)
Nhiệt lượng của dòng lỏng của nguyên liệu : QFL = GFL .HFL
Bảng 4.17. Entanpy của dòng lỏng dòng nguyên liệu ( với T = 600C và P =16 atm) Cấu tử xi Mi xi.Mi Phần kl Hi Phần kl.Hi C2H6 0,0075 30 0,225 0,0089 348 3,1005 C3H8 (LK) 0,5119 44 22,5236 0,4816 207 99,6823 i-C4H10 (HK) 0,1712 58 9,9296 0,1870 185 34,6037 n-C4H10 0,2898 58 16,8084 0,2948 190 56,0100 C5H12 0,0196 72 1,4112 0,0277 182 5,0409 Tổng 1,0000 50,8978 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 = 78 475,8035 (lb/h) Vậy QFL = 78 475,8035 . 198,4374 =15 572 534,41 (BTU/h) = 3 924 278,671 (Kcal/h)
Lượng nhiệt mà dòng nạp liệu cấp cho tháp là:
QF =2 266 366,018 +3 924 278,671 = 6 190 644,689(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 = 850C và P =17atm)
Cấu tử xi Mi xi.Mi Phần kl Hi Phần kl.Hi C2H6 0,0006 30 0,018 0,0119 366 4,3374 C3H8 (LK) 0,2366 44 10,4104 0,1197 242 28,9657 i-C4H10 (HK) 0,2887 58 16,7446 0,3204 210 67,2944 n-C4H10 0,4482 58 25,9956 0,5073 215 109,0658 C5H12 0,0258 72 1,8576 0,0407 206 8,3891 62
Tổng 0,9999 55,0262 1,0000 218,0524 Từ bảng trên ta có HR = 218,0524 (BTU/h)
Lượng sản phẩm ra khỏi đáy
GR =GF –GD = .2,2046 - 38 580,5023 = 61 783,9127 (lb/h)
Vậy QR =61 783,9127. 218,0524 = 13 472 130,25(BTU/h) = 3 394 976,872(Kcal/h)
Tải nhiệt nồi tái đun: QRe = QD + QR + QCond – QF = 2 262182,064 (Kcal/h)