H 2O: 0,12% Thành phần khí CO2: 100%
5.5.Thiết bị tiền cô đặc chân không
5.5.1. Các số liệu ban đầu
- Nhiệt độ dung dịch nóng lỏng vào: 151oC - Nhiệt độ nóng lỏng ra: 104oC
- Áp suất dịch nóng lỏng ra khỏi thiết bị: 0,4*105 N/m2 - Áp suất dịch nóng lỏng vào: 0,4*105 N/m2
5.5.2. Tính toán a. Lượng nhiệt vào
Nhiệt theo dịch nóng lỏng vào: Q1 = 61.198.713 kJ/h
Nhiệt theo hơi đốt nóng: Q2 = a kJ/h
Vậy tổng lượng nhiệt vào: QV = Q1 + Q2
b. Lượng nhiệt ra
Nhiệt theo dịch nóng lỏng của urê:
Gọi: mu, mc, ma, và mn lần lượt là lượng urê, carbamate, amoniac và nước nhập vào;
cu, cc lần lượt là nhiệt dung riêng của urê, carbamate và nước; ia, in là entanpi của amoniac và nước ở 104oC và 0,33*105 N/m2
Q1 = mucut + mccct + maia + mnin
= 99.670*2,243*104 + 169,5*1,954*104 + 379*1.518 + 18.141* 2.692,69
= 72.708.076 kJ/h
Nhiệt tiêu hao để phân hủy amoni carbamate:
Ta có: Lượng amoni carbamate phân hủy được: 1.279 kg/h Nhiệt nóng chảy amoni carbamate: 25.140 kJ/kmol
Nhiệt tạo thành amoni carbamate rắn: 136.100 kJ/kmol
Q2 = 78 ) 140 . 25 100 . 136 ( * 279 . 1 − = 1.819.459 kJ/h Nhiệt tiêu hao để tách amoniac khỏi amoni hidroxit Ta có:
Lượng amoniac trong amoni hidroxit vào hệ thống: 1.924 kg/h Lượng amoniac ra khỏi hệ thống: 379 kg/h
Nhiệt hòa tan tích phân 1 kmol amoniac khí vào 1 kmol nước lỏng: 29.540 kJ/kmol.
Nhiệt hòa tan tích phân 1 kmol amoniac khí vào 4,2 kmol nước lỏng: 33.330 kJ/kmol. Q3 = 17 330 . 33 * 379 540 . 29 * 924 . 1 − = 2.600.170 kJ/h Nhiệt ra theo pha khí:
Gọi ma, mc và mhn lần lượt là lượng amoniac, CO2 và hơi nước ra ở pha khí của thiết bị, kg/h
ia, ic, ihn: entanpi của amoniac, CO2 và hơi nước ở 90oC và 0,3*105N/m2 Q4 = maia + mcic + mhnihn
= 2.102* 1.486 + 721,5 * 370 + 18.141* 2.665 = 51.748.033 kJ/h
Trong quá trình tiền cô đặc xem như không so sự tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh.
Vậy tổng lượng nhiệt ra của quá trình:
QR = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 128.875.740 kJ/h Ta có phương trình cân bằng nhiêt:
QV = QR
61.198.713 + a = 128.875.740 => a = 67.677.026 kJ/h
Vậy lượng nhiệt do thiết bị đun nóng cung cấp: 67.677.026 kJ/h
Bảng 5.5. Nhiệt vào và nhiệt ra tại thiết bị tiền cô đặc (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Loại kJ/h Loại kJ/h Nhiệt theo dịch nóng lỏng vào 61.198.713 Nhiệt ra theo dịch nóng lỏng của urê 72.708.076
Nhiệt theo hơi đốt nóng 67.677.026 Nhiệt tiêu hao để phân
hủy amoni carbamate 1.819.459 Nhiệt tiêu hao để tách
NH3 khỏi NH4OH
2.600.170
Nhiệt ra theo pha khí 51.748.033
Tổng 128.875.740 Tổng 128.875.740