V. Tính trở lực của tháp đệm.
2. Cân bằng nhiệt lợng của tháp chng luyện:
-Tổng nhiệt lợng mang vào bằng tổng nhiệt lơng mang ra:
QF + QD2+ QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [II-197] Trong đó:
2
D
Q :nhiệt lợng do hơi đốt mang vào tháp, J/h. QF: nhiệt lợng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, J/h. QR:nhiệt lợng do lợng lỏng hồi lu mang vào tháp, J/h. Qy:nhiệt lợng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp, J/h. Qw:nhiệt lợng do sản phẩm đáy mang ra, J/h.
Qng2:nhiệt lợng do nớc ngng mang ra tháp, J/h. Qm: nhiệt lợng do tổn thất ra môi trờng xung quanh, J/h.
* Tính QR:
QR = GR. CR .tR: [II-197] Trong đó:
GR: lợng lỏng hồi lu, kg/h
GR = P.Rx = 6339.3,17 = 20094,63 kg/h tR : nhiệt độ của chất lỏng hồi lu, oC
tR = tp =82,6oC
CR: nhiệt dung riêng của chất lỏng hồi lu, J/kg độ. CR = Ch2/82,6oC
Ch2 =aA.CA+(1−aA).CB
CA, CB: nhiệt dung riêng của Benzen và Toluen ở 82,6oC. Nội suy theo to= 82,6oC trong I.153 [I-171] ta có:
CA = 2046,05 J/kg độ CB = 2004,7 J/kg độ. CR = Chỗn hơp = 0,98.2046,05 + (1- 0,98).2004,7 = 2045,223 J/kg độ. QR = GR .CR .tR = 8204.2045,223.82,6 = 1385946184,1 J/kg độ. * Tính Qy: Qy =P.(1 + Rx)λđ , J/h [II-197] Trong đó:
λđ: nhiệt lơng riêng của hơi ở đỉnh tháp, J/kg.
λđ = λ1.a1 + λ2.a2 [II-197]
λđ = λ1.a1 + λ2.(1 - a2)
λ1 , λ2 :nhiệt lợng riêng của Benzen và Toluen ở đỉnh tháp, J/kg
λ1 = r1 + tP.C1 λ2 = r2 + tP.C2
Với tP = 82,6 0C nội suy theo bảng I 153 [I –171] ta có: C1 = 2046,05 J/kg độ
C2 = 2004,7 J/kg độ
Với tP = 82,6 0C nội suy theo bảng I 212 [I –154] ta có: r1 = 406,308.103 J/kg r2 = 387,729.103 J/kg λ1 = 406,308.103 + 82,6. 2046,05 = 580507,27 J/kg. λ2 = 387,729.103 + 82,6.2004,7 = 557744,58 J/kg. λđ = 58050,27.0,98 + (1- 0,98).557744,58 = 580052,016 J/kg. Qy = 2800(1+2,93).580052,016 = 3682892386 J/h. *Tính Qw: Qw = W. Cw .tw ,J/h [II-197] Trong đó: W: lợng sản phẩm đáy, kg/h. W = 9800 kg/h.
Cw: nhiệt dung riêng của sản phẩn đáy, J/kg.độ Cw = a1.C1 + (1 – a1).C2
a1 = aw = 0,02
C1, C2. Nội suy trong bảng I.153 [I – 171] ở to = 100,5oC ta có: C1 = 2121,5 J/kg độ C2 = 2071,5 J/kg độ Cw = 0,02.2121, 5 + (1 – 0,02).2071,5 Cw = 2072,5 J/kg.độ Vậy Qw = W. Cw .tw = 9800.2072,5.100,5 = 2041205250 J/h * Tính Qng2 theo D2: Qng2 = Gng2 .C2 . θ2 , J/h [II – 198] Trong đó: Gng2: lợng nớc ngng tụ, kg/h
C2: nhiệt dung riêng của nớc ngng, J/kg.độ
θ2:nhiệt độ của nớc ngng, 0C ta có θ2 = 119,6oC Gng2 = D2: lợng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp. Nội suy C2 theo θ2 theo bảng I.149 [I – 168] ta có:
C2 = 2156,62 J/kg độ Qng2 = D2.2156,62.119,6 = 257931,752.D2, J/h *Tính Qm theo D2: Qm = 0,05.D2.r2, J/h [II – 198] Tra bảng I.251 [I – 314] ở to = 119,6oC ta có r2 = 2208.103 J/kg Qm = 0,05.2208.103 D2 = 110400.D2 J/h * Tính QD2 theo D2: 2 D Q = D2. λ2 , J/h [II – 197]
λ2: hàm nhiệt của hơi đốt, J/kg λ2 = r2 + θ2.C2 λ2 = 2208.103 + 119,6.2156,62
λ2 = 2465931,752 J/kg
QD2 = 2465931,752 .D2
-Thay các giá trị nhiệt lợng Q đã tính đợc vào công thức:
QF + QD2 + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [II-197] Ta tính đợc D2 = 831,65 kg/h