Расход теплоты, получаемой кипящей жидкостью от конденсирующего пара в кубе-испарителе колонны

,

где -расход теплоты, отнимаемой охлаждающей водой от конденсирующихся в дефлегматоре паров, Вт;

-тепловые потери колонны в окружающую среду, Вт;

-теплоемкость исходной смеси, дистиллята, кубовой жидкости, соответственно, Дж/кг·К.

Значения теплоемкостей, необходимые для расчета, находим по формуле:

,

где - теплоемкости компонентов при соответствующих температурах;

- массовые доли компонентов.

Температура кипения смеси tF=76,2оC, кубового остатка tW=77оC и дистиллята tD=65,5оC; теплоемкости метанола и этанола при этих температурах определяем по номограмме (ХI, с.562 [1]) (А-метиловый спирт, В- этиловый спирт)

Теплоемкости смесей:

;

;

.

Количество тепла, отнимаемого охлаждающей водой от конденсирующегося в дефлегматоре пара:

;

,

-удельная теплота конденсации дистиллята, Дж/кг;

,

где: , - удельная теплота конденсации компонентов А и В при температуре tD=65,5оC (табл. XLV стр.541 [1]).

.

Тепловые потери колонны в окружающую среду:

,

где -температура наружной поверхности стенки колонны, принимаем ;

-температура воздуха в помещении, ;

α-суммарный коэффициент теплоотдачи конвекцией и излучением, Вт/(м2К),

;

.

-наружная поверхность изоляции колонны, определяем по формуле:

;

.

Потери тепла в окружающую среду:

;

.

Расход тепла в кубе колонны с учетом тепловых потерь:

Расход греющего пара в кипятильнике (давление р=4кгс/см2, влажность 5%):

,

.

Расход тепла в паровом подогревателе исходной смеси рассчитывается по формуле:

,

где С1 – теплоемкость исходной смеси при средней температуре, равной

;

,

где СА, СВ – теплоемкости метилового спирта и этилового спирта при температуре (с.562[1])

;

.

Расход греющего пара в подогревателе исходной смеси:

;

.

Общий расход пара:

Расход воды в дефлегматоре при нагревании ее на 200С:

;

.

Расход воды в холодильнике дистиллята при нагревании ее на 200С:

;

.

Расход воды в холодильнике кубового остатка при нагревании ее на 200С: