P1070686

cc«*6- ¹³⁷ mol>K |

Ciepło właściwe toluenu:

cc₆«sc«3 H¹⁷⁰ mohtf ’

Addytywnie oblicza się:

1)    Ciepło właściwe surówki    j

c_c - 137-0,35 + 170 0,65 = 158,4 _moi.]T’

2)    Ciepło właściwe destylatu    ^

c_D 1137 - 0,94 I 170-0,06 | 139,2 _m0,._K *

3)    Ciepło właściwe cieczy wyczerpanej

c* | 137• 0,04 + 170 • 0,96 - 168,8 _moj._K ' Ciepło parowania benzenu:

Ii ^3090Ó^r

Ciepło parowania toluenu:

, ^, = 33200^.

Ciepło parowania destylatu:

r_D I 30900 0,94 + 33200-0,06 = 31040 - v .    mol

Z wykresu równowagi izobarycznej w układzie temperatura—skład cieczy odczytuje się:

1)    temperaturę wrzenia cieczy o składzie odpowiadającym składowi destylatu t_D = = 81°C,

2)    temperaturę wrzenia cieczy o składzie odpowiadającym składowi surówki tp = = 97°C,

3) +emperaturę wrzenia cieczy o składzie odpowiadającym składowi cieczy wyczerpanej t_w 1108,7°C.

Podstawiając dane do równania bilansu cieplnego, otrzymuje się:

Qi = 9000-168,8 -108,7 — 13 780-158,4 - 97 I 4740(139,2 - 81 + 31 040) +

1 4740 • 4,56 • 31 040 | 82? 370 000 J.

Dla podanego w: zadaniu ciśnienia pary grzejnej otrzymuje się ilość kg pary grzejnej:

1 I Q, '    823370

| i" — | “2705000 — 502000 ^M ||

gdzie i. oraz i' odpowiednio entalpia pary i entalpia kondensatu, —.

kg

Ilość ciepła oddana w kondensatorze w czasie trwania procesu:

Gkood = ^{D r}o (R_it + 1) = 4740 • 31040 (4,56 + 1) = 818 000 000 J.

Zużycie wody chłodzącej:

Gw —

&kond

818000000

At'C (60 — 12)4190

= 4070 kg,

kg-K

gdzie c — ciepło właściwe wody — przyjęto równe 4190-

* Przykład 9.4. 1500 kg mieszaniny ciekłej benzen—toluen, zawierającej *> = 21% mol. benzenu, poddano rektyfikacji w kolumnie o działaniu okresowym. Kolumna posiada 6 półek teoretycznych. Liczba powrotu przez cały czas trwania procesu jest stała i wynosi 5. Skład cieczy wyczerpanej ma wynosić x_w = 6% moL benzenu. Obliczyć masę i skład destylatu oraz ilość ciepła koniecznego do prowadzenia procesu.

Rozwiązanie. Dla danego układu należy sporządzić krzywą równowagi y = = f(x). Ponieważ R = const, wobec tego nachylenia linii operacyjnych będą stałe. Tan-gens kąta, pod którym będą przebiegać proste operacyjne oblicza się z równania:

Nanosi się na wykres (rys. 9.12) linię operacyjną dla początku procesu, dobierając jej przebieg tak, aby przy danej 6-półkowej kolumnie otrzymać z surówki xp rektyfikat

» — Zadania raohunkowa

321