Сделать расчет ректификационной колонны

Введение   2

Описание технологической схемы   3

1. Исходные данные   5

2. Данные по парожидкостному равновесию разделяемой системы   5

3. Определяющие параметры рабочих смесей   7

4. Расчет теплофизических свойств рабочих смесей   8

5. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое число   11

6. Скорость пара и диаметр колонны   14

7. Расчет эффективности реальных тарелок и их количества   16

8. Выбор расстояния между тарелками   17

9. Определение высоты колонны   19

10. Тепловой расчет колонны   19

Список литературы   21

Введение

Ректификация – один из самых распространенных технологических процессов в химической, нефтяной и других отраслях промышленности. Ректификацией называется процесс переноса компонента (компонентов) между кипящей жидкой и насыщенной конденсирующейся паровой фазами при противотоке этих фаз.Для разделения смесей используют ректификационные установки, представляющие собой ряд ступеней контакта, соединенных в противоточный разделительный каскад. Наиболее простое конструкционное оформление противоточного каскада достигается при движении жидкости.Современные ректификационные аппараты должны обладать высокими разделительными способностями и производительностью, характеризоваться достаточной надежностью и гибкостью в работе, обеспечивать низкие эксплуатационные расходы, иметь небольшую массу и быть конструкционно простыми и несложными в изготовлении. Последние требования определяют капитальные затраты и в значительной степени влияют на себестоимость продукции, монтаж, ремонт, контроль, испытание и безопасную эксплуатацию оборудования.Особое значение имеет надежность работы ректификационных аппаратов, установок, производящих сырье для нефтехимической промышленности. Ректификационные колонны должны отвечать требованиям государственных стандартов.Расчет аппаратов выполняется с целью определения технологического режима процесса, основных размеров аппарата и его внутренних устройств, обеспечивающих заданную четкость разделения исходного сырья при заданной производительности. Технологический режим определяется рабочим давлением в аппарате, температурами всех внешних потоков, удельного расхода тепла и холода. Основными размерами аппарата являются его диаметр и высота.Описание технологической схемыРисунок 1 – Принципиальная схема ректификационной установкиПринципиальная схема ректификационной установки представлена на рисунке 1. Исходную смесь из промежуточной емкости 1 центробежным насосом 2 подают в теплообменник 3, где она подогревается до температуры кипения. Нагретая смесь поступает на разделение в ректификационную колонну 5 на тарелку питания, где состав жидкости равен составу исходной смеси xF.Стекая вниз по колонне, жидкость взаимодействует с поднимающимся паром, образующимся при кипении кубовой жидкости в кипятильнике 4. Начальный состав пара примерно равен составу кубового остатка xW, т. е. обеднен легколетучим компонентом. В результате массообмена с жидкостью пар обогащается легколетучим компонентом. Для более полного обогащения верхнюю часть колонны орошают в соответствии с заданным флегмовым числом жидкостью (флегмой) состава xD, получаемой в дефлегматоре 6 путем конденсации пара, выходящего из колонны. Часть конденсата выводится из дефлегматора в виде готового продукта разделения –дистиллята, который охлаждается в теплообменнике 7 и направляется в промежуточную емкость 8.Из кубовой части колонны насосом 9 непрерывно выводится кубовая жидкость – продукт, обогащенный труднолетучим компонентом, который охлаждается в теплообменнике 10 и направляется в емкость 11.Таким образом, в ректификационной колонне осуществляется непрерывный неравновесный процесс разделения исходной бинарной смеси на дистиллят (с высоким содержанием легколетучего компонента) и кубовый остаток (обогащенный труднолетучим компонентом).1. Исходные данныеТип ректификационной колонны –с клапанными тарелками;Разделяемая смесь – хлороформ-бензол;Производительность по исходной смеси F = 13000 кг/ч;Концентрация низкокипящего компонента:в исходной смеси xF= 72,0 %масс.в дистилляте xD = 97,0 %масс.в кубовом остатке xW = 8,0 %масс.Давление в колонне –атмосферное;Давление греющего пара принимаем равным Ргр = 0,50 МПа;Используемые обозначения:a – хлороформ, b – бензол;1 – исходная смесь, 2 – дистиллят, 0 – кубовый остаток;2. Данные по парожидкостному равновесию разделяемой системыТаблица 1. Данные ПЖР системы хлороформ-бензол при 760 мм рт. ст.Рисунок 2. Диаграмма зависимости температуры кипения смеси от составов жидкой и паровой фазРисунок 3. Диаграмма зависимости состава паровой фазы от состава жидкой фазы3. Определяющие параметры рабочих смесейПеревод массовых концентраций в мольные осуществляется по следующей формуле:xa=xa·MсмMa,где Мсм – молекулярная масса смесиMсм=1xaMa+1-xaMb , где Ма = 119,4 кг/кмоль и Мb = 78,1 кг/кмоль – молярные массы чистых веществ (хлороформ и бензол соответственно).На примере исходной смеси:MF=10,720119,4+1-0,72078,1=104,0 кг/кмольxF=0,720·104,0119,4=0,627 мол.д.Составы равновесной паровой фазы определяются по рисунку 2. Потоки дистиллята и кубового остатка отводятся при температуре кипения смеси, которая определяется по рисунку 2 для каждого потока. Исходная смесь подается в колонну при температуре кипения. Все параметры рабочих смесей сведены в таблицу 2.Таблица 2. Определяющие параметры рабочей смесиПотокFDWx, масс.д.0,7200,9700,080М, кг/кмоль104,0117,580,3х, мол.д.0,6270,9550,054ур, мол.д.0,8120,9890,083t, oC68,561,979,34. Расчет теплофизических свойств рабочих смесейДля последующих расчетов потребуются значения следующих величин при рабочих температурах: теплоемкость с ([1]), скрытая теплота парообразования r ([1]), коэффициент теплопроводности λ ([6]), плотность жидкости ρх ([1]), коэффициент динамической вязкости жидкости μх ([1]), поверхностное натяжение жидкости ϭ ([1]). Свойства при рабочих температурах представлены в таблице 3.Таблица 3. Теплофизические свойства чистых компонентов смеси при рабочих температурахКомпонентхлороформбензолt, oC68,561,979,368,561,979,3с, Дж/(кг∙оС)10069961023186418421902r, кДж/кг245,8249,1240,2402,5407,2394,6ρх, кг/м31394,61408,21371,9827,1834,3815,2μх, мПа ∙ с0,3690,3890,3400,3500,3770,315ϭ, мН/м20,8421,6919,4622,5723,4021,22Расчет проводится на примере исходной смеси.Теплоемкость смеси рассчитывается по формуле:с=xa·сa+1-xa·сbсF=0,72·1006+1-0,72·1864·10-3=1,246кДжкг·℃Скрытая теплота парообразования смеси рассчитывается по формуле:r=xa·ra+1-xa·rbrF=0,72·245,8+1-0,72·402,5=289,7кДжкгПлотность смеси рассчитывается по формуле:ρx=1xaρa+1-xaρbρxF=10,721394,6+1-0,72827,1=1169,9 кг/м3Плотность паров смеси рассчитывается по формуле:ρy=MсмVm∙273,15273,15+t,где Vm = 22,4 л/мольρyF=104,022,4∙273,15273,15+68,5=3,712 кг/м3Динамическая вязкость жидкой смеси рассчитывается по формуле:lgμx=xa·lgμxa+1-xa·lgμxbμx=μxaxa∙μxb1-xaμxF=0,3690,627∙0,3501-0,627=0,362 мПа·сПоверхностное натяжение смеси рассчитывается по формуле:σ=xaσa+1-xaσb-1σF=0,62720,84+1-0,62722,57-1=21,45 мН/мРассчитанные значения теплофизических свойств смесей при рабочих температурах представлены в таблице 4.Таблица 4. Теплофизические свойства смесей при рабочих температурахПотокFDWt, oC68,561,979,3с, кДж/(кг∙оС)1,2461,0211,831r, кДж/кг289,7253,8382,3ρx, кг/м31169,91379,8842,5ρy, кг/м33,7124,2772,780μх, мПа ∙ с0,3620,3880,316μу, 10-6 Па ∙ с11,5311,889,15ϭ, мН/м21,4521,7621,125. Материальный баланс колонны и рабочее флегмовое числоКоличество исходной смеси F = 13000/3600 = 3,611 кг/с;Количество кубового остатка и дистиллята:W=F·xD-xFxD-xW=3,611·0,970-0,7200,970-0,080=1,014 кгсD=F·xF-xWxD-xW=3,611·0,720-0,0800,970-0,080=2,597 кгс.Минимальное флегмовое число:Rmin=xD-yFрyFр-xF=0,955-0,8120,812-0,627=0,77Относительный мольный расход питания:f=xD-xWxF-xW=0,955-0,0540,627-0,054=1,57Уравнение рабочей линии для верхней части колонныy=R1+R·x+xD1+RУравнение рабочей линии для нижней части колонныy=R+f1+R·x-f-11+R·xWЗадавшись различными значениями коэффициентов избытка флегмы β, определим соответствующие флегмовые числа. Графическим построением ступеней изменения концентраций между равновесной и рабочими линиями на диаграмме состав пара у – состав жидкости х (рисунок 4) находим N. Результаты расчетов рабочего флегмового числа представлены на рисунке 5 и в таблице 5.Рисунок 4 – Графическое определение числа ступеней изменения концентраций при различных флегмовых числахТаблица 5 – Результаты расчета при различных флегмовых числах№1234567β1,301,401,501,601,621,641,7R1,0031,081,161,231,251,271,31N18171615151515N·(R+1)36,135,434,533,533,734,034,7EnhancedMetaFilefalseРисунок 5 – Определение рабочего флегмового числаМинимальное произведение N·(R+1) соответствует флегмовому числу R = 1,23. При этом коэффициент избытка флегмы β = 1,60. На рисунке 6 изображены рабочие линии и ступени изменения концентраций для верхней (укрепляющей) и нижней (исчерпывающей) частей колонны в соответствии с найденным значением R.Рисунок 6 – Изображение рабочих линий при действительном флегмовом числе6. Скорость пара и диаметр колонныСредние массовые расходы (нагрузки) по жидкости для верхней и нижней частей колонны определяют из соотношений:Lв=D·R·MвMD=2,597·1,234·110,8117,5=3,020 кг/сLн=D·R·MнMD+F·MнMF=2,597·1,234·92,2117,5+3,611·92,2104,0=5,713 кг/сгде Mв и Mн – средние мольные массы жидкости в верхней и нижней частях колонны:Mв=Ma·xср.в.+Mb·1-xср.в.=119,4·0,791+78,1·1-0,791=110,8кгкмольMн=Ma·xср.н.+Mb·1-xср.н.=119,4·0,341+78,1·1-0,341=92,2кгкмольxср.в., xср.н. – средние мольные составы жидкости:xср.в.=0,5·xD+xF=0,5·0,955+0,627=0,791xср.н.=0,5·xW+xF=0,5·0,054+0,627=0,341Средние массовые потоки пара в верхней и нижней частях колонны соответственно равны:Gв=D·R+1·Mв'MD=2,597·1,234+1·113,8117,5=5,617 кг/сGн=D·R+1·Mн'MD=2,597·1,234+1·95,2117,5=4,699 кг/сгде Mв' и Mн' – средние мольные массы паров в верхней и нижней частях колонны:Mв=Ma·yср.в.+Mb·1-yср.в.=119,4·0,864+78,1·1-0,864=113,8кгкмольMн=Ma·yср.н.+Mb·1-yср.н.=119,4·0,414+78,1·1-0,414=95,2кгкмольyср.в., yср.н. – средние мольные составы паров:yср.в.=R1+R·xср.в.+xD1+Ryср.в.=1,2341+1,234·0,791+0,9551+1,234=0,864yср.н.=R+f1+R·xср.н.-f-11+R·xWyср.н.=1,234+1,571+1,234·0,341-1,57-11+1,234·0,054=0,414Рабочая скорость паров для клапанных тарелок рассчитывается по формуле:ωFс1,85=mклSо·2·gξ·ρyСредняя плотность пара по колонне:ρyв=0,5·ρyF+ρyD=0,5·3,712+4,277=3,994 кг/м3ρyн=0,5·ρyF+ρyW=0,5·3,712+2,780=3,246 кг/м3Средняя плотность жидкости по колонне:ρxв=0,5·ρxF+ρxD=0,5·1169,9+1379,8=1274,8 кг/м3ρxн=0,5·ρxF+ρxW=0,5·1169,9+842,5=1006,2 кг/м3По ГОСТ 16452-79 масса клапана составляет 0,04 кг, а диаметр отверстия под клапаном – 40 мм (0,04 м). Тогда площадь этого отверстия:Sо=π·dо24=3,14·0,0424=12,56·10-4 м2Коэффициент сопротивления клапана ξ принимается равным 3. Тогда получаем для верхней и нижней частей:ωвFс=0,0412,56·10-4·2·9,813·3,99411,85=8,477 м/сωнFс=0,0412,56·10-4·2·9,813·3,24611,85=9,482 м/сДля того чтобы рассчитать скорость пара необходимо задаться относительным свободным сечением тарелки Fс. Пусть Fс = 0,1142, что соответствует тарелке диаметром 1400 мм с шагом между клапанами 50 мм. Тогда рабочая скорость равна:ωв=0,1142·8,477=0,968 м/сωн=0,1142·9,482=1,083 м/сДиаметр ректификационной колонны определим из уравнения расхода:dв=4·Gвπ·ωв·ρyв=4·5,6173,14·0,968·3,994=1,36 мdн=4·Gнπ·ωн·ρyн=4·4,6993,14·1,083·3,246=1,30 мПолученные значения диаметра не противоречит принятому ранее стандартному (1400 мм). Поэтому оставляем выбранную тарелку для обеих частей колонны. Тогда фактическая скорость паров равна:ωфв=0,968·1,361,42=0,913 м/сωфн=1,083·1,301,42=0,934 м/с7. Гидравлический расчет колонныГидравлический расчет осуществляется с целью определения основных конструктивных размеров аппарата, которые обеспечивают заданную производительность, а также с целью определения гидравлического сопротивления аппарата. Режимы движения потоков газа и жидкости в большой мере определяют скорость процессов массообмена. Поэтому важные гидравлические параметры используются при расчете кинетики процессов массообмена.Объемные расходы пара в верху и низу колонны:Vyв=Gвρyв=5,6173,994=1,406 м3/сVyн=Gнρyн=4,6993,246=1,448 м3/сОбъемные расходы пара в верху и низу колонны:Vxв=Lвρxв=3,021274,8=0,00237 м3/сVxн=Lнρxн=5,7131006,2=0,00568 м3/сУдельная нагрузка на сливную перегородку:верх: Vхlw=0,002371,12=0,0021м3/м⋅сниз: Vхlw=0,005681,12=0,0051м3/м⋅сФактор паровой нагрузки: FФ=wф⋅ρуFФВ=0,913⋅3,994=2,19кг05м0,5⋅сFФН=0,934⋅3,246=2,03кг05м0,5⋅сПодпор жидкости над сливным порогом:how=0,667⋅Vхlw0,66howВ=0,667⋅0,00210,66=0,011мhowН=0,667⋅0,00510,66=0,02мГлубина барботажа hб = 0,075 м [1]. Высота парожидкостного слоя:hf=hб⋅1000ρхhfВ=0,075⋅10001274,8=0,063мhfН=0,075⋅10001006,2=0,079мВысота сливного порога: hw = hf - howhwВ=0,063-0,011=0,052 мhwН=0,079-0,02=0,059мМинимально допустимая скорость пара в свободном сечении колонны:w0min2⋅qξ⋅ρу0,5где q – удельная весомая нагрузка клапана:q = 16,6 · σм · ρ = 16,6 · 0,0016 · 7920 = 210,36wВ2⋅210,363⋅3,830,50minwН2⋅210,363⋅3,170,50minКоэффициент запаса сечения:К1в=wкВFc⋅w0min1,120,0779⋅6,1К1н=wкНFc⋅w0min1,140,0779⋅6,7Фактор аэрации: β=0,10,3⋅wкf5+4+0,253hб0,25βВ=0,10,3⋅0,9130,0779+4+0,2530,0750,25=0,495βН=0,10,3⋅0,9340,0779+4+0,2530,0750,25=0,495Высота сепарационного пространства:Hc=Нмт-2,5⋅hб⋅1К5=0,4-2,5⋅0,075⋅10,9=0,19мгде К5 – коэффициент вспениваемости смеси равный 0,9.Межтарельчатый унос жидкости:е=5,7⋅10-6σ⋅wкНс3,2 < 0,1 кг/кгеВ=5,7⋅10-60,0212⋅0,9130,193,2=0,07 < 0,1 кг/кгеН=5,7⋅10-60,0210⋅0,9340,193,2=0,07 < 0,1 кг/кгПлощадь поперечного сечения колонны:Sк=π⋅D24=3,14⋅1,424=1,54м2Скорость жидкости в переливном устройстве:u=VхSк⋅S2'uВ=0,002371,54⋅0,22=0,01м/сuН=0,005681,54⋅0,22=0,02м/сДопустимая скорость жидкости в переливном устройстве:uд=0,008⋅К5⋅Нмт⋅ρх-ρуuдВ=0,008⋅0,9⋅0,4⋅1274,8-3,994=0,16м/сuдН=0,008⋅0,9⋅0,4⋅1006,2-3,246=0,14м/сuд > u. Условие выполнимо.Гидравлическое сопротивление тарелки:ΔРт=0,5⋅ζ⋅FФf52+9810⋅β⋅hдΔРтВ=0,5⋅3,25⋅2,190,07792+9810⋅0,495⋅0,075=1648ПаΔРтН=0,5⋅3,25⋅2,030,07792+9810⋅0,495⋅0,075=1468Па8. Определение тангенса угла наклонаИз графика Х-У определяем тангенс угла наклона равновесной линии и количество тарелок в колонне:т = ΔуΔхТаблица 3Определение тангенса угла наклона равновесной линииΔуi6,114,613,813,611,48,68,47,55,7Δхi51010101010101010тi1,221,461,381,361,140,860,840,750,57тН=1,22+1,46+1,38+1,364=1,355тВ=1,14+0,86+0,84+0,75+0,575=0,8329. Определение коэффициентов диффузииКоэффициент диффузии в бинарных газовых смесях:Dу=10-7⋅T1,75P⋅V113+V2132⋅М1+М2М1⋅М2где Т – средняя температура пара в соответствующей части колонны, К;Р – абсолютное давление в колонне, атм;М1 и М2 – молекулярные массы компонентов;V1 и V2 – мольные объемы компонентов смеси, определяемые как сумма атомных объемов элементов, входящих в состав вещества, см3/атом:хлороформ V1 = 14,8 + 3,7 + 24,6 · 3 = 92,3 см3/атомбензол V2 = 14,8 · 6 + 3,7 · 6 – 15 = 96 см3/атомDуВ=10-7⋅(273+65,2)1,751⋅9613+92,3132⋅78,11+119,3878,11⋅119,38=5,03⋅10-6м2/сDуН=10-7⋅(273+73,9)1,751⋅9613+92,3132⋅78,11+119,3878,11⋅119,38=5,15⋅10-6м2/сКоэффициент диффузии для жидкой фазы:Dх=7,4⋅10-15⋅Ф⋅М20,5⋅Тμ⋅V10,6где μ – динамический коэффициент вязкости жидкости, Па·с,Ф – безразмерный параметр, учитывающий ассоциацию молекул растворителя.DБХВ=7,4⋅10-15⋅1⋅78,110,5⋅273+65,20,350⋅10-3⋅92,30.6=4,26⋅10-9м2/сDХБВ=7,4⋅10-15⋅1⋅119,380,5⋅273+65,20,356⋅10-3⋅960.6=5,06⋅10-9м2/сDБХН=7,4⋅10-15⋅1⋅78,110,5⋅273+73,90,327⋅10-3⋅92,30.6=4,64⋅10-9м2/сDХБН=7,4⋅10-15⋅1⋅119,380,5⋅273+73,90,336⋅10-3⋅960.6=5,46⋅10-9м2/сКоэффициент диффузии разбавленных растворов в жидкости с учетом концентрации х:Dх=DХБ⋅μ21-х⋅DБХ⋅μ1хμжгде μ – динамический коэффициент вязкости жидкости, Па·с,DхВ=5,06⋅10-9⋅0,350⋅10-31-0,67⋅4,26⋅10-9⋅0,356⋅10-30,670,354⋅10-3=4,51⋅10-9м2/сDхН=5,46⋅10-9⋅0,327⋅10-31-0,245⋅4,64⋅10-9⋅0,336⋅10-30,2450,329⋅10-3=5,25⋅10-9м2/сКоэффициент турбулентной диффузии:DS=0,58⋅10-4⋅wkm⋅Vж-0,5⋅h0-0,7т=1,33600⋅VxlwтВ=1,33600⋅0,0021=0,17тН=1,33600⋅0,0051=0,07h0=hf⋅βh0В=0,063⋅0,495=0,031мh0Н=0,079⋅0,495=0,039мDSВ=0,58⋅10-4⋅1,120,17⋅0,0043-0,5⋅0,031-0,7=0,011м2/сDSН=0,58⋅10-4⋅1,140,07⋅0,0072-0,5⋅0,039-0,7=0,007м2/с10. Расчет эффективности и количества тарелок в колоннеОпределение числа единиц переноса в паре и жидкости:Nг=1770⋅hf1,2⋅wк⋅hfDу-0,5Nж=126000⋅hf1,9⋅U⋅hfDх-0,5где Dг и Dж – коэффициенты диффузии, м2/с;U – плотность орошения: U=4⋅Vхπ⋅d2UВ=4⋅0,002373,14⋅1,42=0,0028м/сUН=4⋅0,005683,14⋅1,42=0,0047м/сNгВ=1770⋅0,0631,2⋅1,12⋅0,0635,03⋅10-6-0,5=0,54NгН=1770⋅0,0791,2⋅1,14⋅0,0795,15⋅10-6-0,5=0,63NжВ=126000⋅0,0631,9⋅0,0028⋅0,0634,51⋅10-9-0,5=1,97NжН=126000⋅0,0791,9⋅0,0047⋅0,0795,25⋅10-9-0,5=2,63Общее число единиц переноса:NОГ=Nж⋅NгNж+λ⋅Nггде λ – фактор отклонения: λ=т⋅GL·MxMyλВ=0,832⋅5,6173,02·110,8113,8=1,51 NОГВ=1,97⋅0,541,97+1,51⋅0,54=0,38λН=1,355⋅4,6995,713·92,295,2=1,08 NОГН=2,63⋅0,632,63+1,08⋅0,63=0,50Локальная эффективность контакта:ЕОГ = 1 – е – NогЕОГВ=1-е-0,38=0,32ЕОГН=1-е-0,50=0,39Критерий Фурье:F0=DS⋅h0⋅lwVх⋅Zwгде Zw – расстояние между перегородками, м:Zw=2⋅d22-lw22=2⋅1,422-1,1222=0,84мh0 – высота парожидкостного слоя, м.F0В=0,011⋅0,031⋅1,120,043⋅0,84=0,01F0Н=0,007⋅0,039⋅1,120,0072⋅0,84=0,05Эффективность тарелки по Мерфи:EМГ=1+ζ2expζ-12⋅F0-1-ζ2exp-ζ+12⋅F04⋅ζ⋅λ-1λгде ζ – коэффициент, равный:ζ=1+4⋅λ⋅F0⋅EОГζН=1+4⋅1,51⋅0,01⋅0,32=1,01ζВ=1+4⋅1,08⋅0,05⋅0,39=1,04EМГВ=1+1,012exp1,01-12⋅0,01-1-1,012exp-1,01+12⋅0,014⋅1,01⋅1,51-11,51=0,43EМГН=1+1,042exp1,04-12⋅0,05-1-1,042exp-1,04+12⋅0,054⋅1,04⋅1,08-11,08=0,46Число действительных тарелок:n=nтЕМГгде пт – число тарелок по графику Х-У.nВ=110,43=25,6≈26nН=40,46=8,7≅9Общее количество тарелок в колонне:пд = 26 + 9 = 3511. Расчет высоты колонныВысота рабочей части колонны:НТ = (пд – 1) · Hмт = (35 – 1) · 400 = 13600 мм = 13,6 мВысота колонны определяется по формуле:H=HТ+ZH+ZBгде ZB, ZH – высота соответственно сепарационной части колонны, расстояние между днищем колонны и тарелкой.Н = 13,6 + 1,0 + 2,0 = 16,6 м12. Тепловой расчет колонныТепловая нагрузка на конденсатор:Qконд=D∙rD=2,597·253,8·103=1472,3 кВтТепловая нагрузка на кипятильник определяется из теплового балансаQкип=Qконд+W·cW·tW+D·cD·tD-F·cF·tFQкип=1472,3+1,014·1,831·79,3+2,597·1,021·61,9-3,611·1,246·68,5Qкип=1475,6 кВтДавление греющего пара равно 0,50 МПа. Температура насыщенного пара при таком давлении составляет 151,8°С. Удельная теплота его парообразования – 2109 кДж/кг.Расход греющего пара на кипятильник:Gкип=Qкипrгп=1475,92109=0,7 кг/с=2,52 т/чКонденсат охлаждается оборотной водой. Примем температуру прямой оборотной воды – 20 °С (на входе в теплообменник), обратной оборотной воды – 40 °С (на выходе из него). Теплоемкость воды при ее средней температуре составляет 4,19 кДж/(кг·°С).Расход охлаждающей воды в конденсаторе:Lконд=Qкондcв·t''-t'=1472,34,19·40-20=17,6 кг/с=63,36 т/чТепловая нагрузка на холодильник дистиллята:Qх,дист=D·cD·tD-tк=2,597·1,021·61,9-30=84,6 кВтРасход охлаждающей воды в холодильнике дистиллята:Lх,дист=Qх,дистcв·t''-t'=84,64,19·40-20=1,01 кг/с=3,63 т/чТепловая нагрузка на холодильник кубового остатка:Qх,куб=W·cW·tW-tк=1,014·1,831·79,3-30=91,5 кВтРасход охлаждающей воды в холодильнике кубового остатка:Lх,куб=Qх,кубcв·t''-t'=91,54,19·40-20=1,09 кг/с=3,93 т/чСписок литературыПавлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – М.: ООО «РусМедиаКонсалт», 2004. – 576 с.Дытнерский Ю.И. Основные процессы и аппараты химической технологии, Пособие по проектированию, М., Химия, 1991.Тимонин А.С. Основы конструирования и расчета технологического и природоохранного оборудования. Справочник в 3х томах. Калуга, изд. Н. Бочкаревой, 2001.Расчеты основных процессов и аппаратов нефтепереработки. Справочник под ред. Е.Н. Судакова, М., Химия, 1979, 566с.Скобко А.И., Молоканов Ю.К., Владимиров А.И., Щелкунов В.А. Процессы и аппараты нефтегазопереработки и нефтехимии: Учебник для вузов. 3-е издание, перераб. и доп. – М. ООО «Недра – Бизнесцентр», 2000, 677с.Теплопроводность жидкостей и газов: Справочные данные/Н.Б. Варгафтик, Л.П. Филиппов, А.А. Тарзиманов, Е.Е. Тоцкий. – М.: Изд-во стандартов. 1978. 471с. Процессы и аппараты химической технологии. Учебное пособие/ Ульянов Б.А., Бадеников А.В., Щелкунов Б.И., Ликучев В.Г. – Ангарск: издательство АГТА, 2003 г. – 611 с.