Тех схема Технологическая часть

2.1 Материальный баланс экстракционной колонны

Данные для расчета материального баланса:

Производительность установки селективной очистки по сырью:

315 тыс. т/год.

Число дней работы установки в год составляет 340 дней.

Кратность фенола к сырью 2:1.

Материальный баланс экстракционной колонны

Статьи баланса	% масс.	т/год	т/с	кг/ч
Приход
Сырье	100	315000	926,5	38603
Фенол	200	630000	1852,9	77206
Итого	300	9450000	2779,4	115809
Расход
Раствор рафината, в том числе:	64	201600	593	24706
- рафинат	56	176400	518,8	21618
- фенол	8	25200	74,2	3088
Раствор экстракта, в том числе:	236	743400	2186,4	91103
- экстракт	44	138600	407,6	16985
- фенол	192	604800	1778,8	74118
Итого	300	945000	2779,4	115809

X

X

2.2 Тепловой баланс экстракционной колонны

Тепловой баланс колонны составляется с целью определения количества рециркулята. Уравнение теплового баланса колонны:

Q_прих=Q_расх,

где Q_прих- общее количество приходящего тепла, Вт;

Q_расх- общее количество уходящего тепла, Вт.

Принимаем следующий температурный режим колонны для расчета:

t_c=92 t_ф.в=45 t_э.р=40

t_ф=55 t_р.р=60 t_рец=45

Тепловой поток поступающий в колонну

_,

где Ф_с тепловой поток, Вт, - расход, кг/с;

-энтальпия жидкой фазы при соответствующей температуре, кДЖ/кг.

= 10,72 кг/с

= 10,72 ∙ 177 ∙ 10³ = 1897440 Вт

Тепловой поток с фенолом

= 21,44 кг/с

= 21,44 ∙ 112,1 ∙ 10³ = 2403424 Вт

С фенольной водой

38603 • 0,08 = 3088,24 кг/ч

в ней фенола 12%

3088,24 • 0,12 = 370,59 кг/ч = 0,102 кг/с

воды 88%

3088,24 • 0,88 = 2717,65 кг/ч = 0,755 кг/с

0,102 • 87,9 + 0,755 • (45 • 4) • 10³ = 144866 Вт

1897440 + 2403424 + 144866 = 4445730 Вт

Расход тепла уходящего с колонны

= 6,00 кг/с

= 6,00 ∙ 113,17 ∙ 10³ = 679020 Вт

Фенол в рафинатном растворе

= 0,86 кг/с

= 0,86 ∙ 123,9∙ 10³ = 106554 Вт

В экстрактном растворе

= 4,72 кг/с

= 4,72∙ 70,77 ∙ 10³ = 334030 Вт

= 20,69 кг/с

20,69 62,9 10³ = 1301401 Вт

Вода в экстрактном растворе = 0,75 кг/с

= 0,75 ∙ (40 ∙ 3,8)∙10³ = 114000 Вт

+

679020 +106554 + 334030 + 1301401 + 114000 = 2535005 Вт

∆Ф=Ф_прих-Ф_расх

= 4445730 – 2535005= 1910725 Вт

*ɑ

x_экс= = 0,18

x_ф= = 0,79

x_воды= = 0,03

ρ_э= 983 кг/м³

ρ_р= 1080 кг/м³

р_в=1000 кг/м³

= = 1,063г/см³

= 1,063 + 5 • 0,000515 = 1,0655 г/см³

1,064+0,000515*(20-15)=1,067

= •79,46 = 76979 Вт

= =24,82 кг/с

Тепловой баланс экстракционной колонны

Таблица 2

Статьи баланса	t0C	G кг/с	кДж/кг	Ф Вт
Приход
Сырье	92	10,72	177	1897440
Фенол	55	21,44	112,1	2403424
Фенольная вода	45	0,86		144866
Итого		33,02		4445730
Расход
Раствор рафината, в том числе:	60	6,86
- рафинат		6,00	113,17	679020
- фенол		0,86	123,9	106554
Раствор экстракта, в том числе:	40	26,16
- экстракт		4,72	70,77	334030
- фенол -фенольная вода		20,69 0,75	62,9 152,0	1301401 114000
Рецеркулят	45	24,82	76,97	1910725
Итого				4445730