Процес концентрування фосфорної кислоти методом екстракції, страница 10

№	Назва потоку	Тип	,	,	G, т/год	С, кДж/кг*К	r, кДж/кг	CP, кВт/К	H, кВт
1	Сірчана кислота	г	91.5	42.5	44.09	1.5		18.34	900.01
2	Конденсат 1	г	147.5	32.5	15.95	4.19			0
3	Фосфорна кислота (45/52%)	г	70.5	22.5	14.45	2.30		9.23	443.13
4	Пар 1 (після Ev1)	г	69.5	42.5	11.15	1.96		6.07	163.91
	Конденсат пару 1	г	42.5	42.5	2.35		2394		1562.80
5	Пар 2	г	42.5	35.5	8.80	1.94		4.73	33.11
	Конденсат пару 2	г	35.5	35.5	8.00		2411		5357.80
6	Сточні води	г	37.5	22.5	10.35	4.19		12.05	180.69
7	Конденсат 3	г	147.5	32.5	15.58	4.19		18.13	2085.30
8	Конденсат 2	х	37.5	85.5	15.95	4.19			0
9	Фосфорна кислота (циркул.)	х	74.5	80.5	2040.0	2.30		1303.33	7820.00

Температури гарячих і холодних потоків поділяють температурну вісь на 11 інтервалів, як це показано на рис. 5.9.

Рисунок 5.9 – Розподіл температурної осі, у межах якої відбувається процес

Після розрахунку  для кожного інтервалу отримаємо наступні значення:

= 56, = 6, = 5, = 6, = 4,

= 1, = 27, = 5, = 2, = 3, = 10.

Маючи значення різниць температур для кожного інтервалу та значення теплоємностей кожного потоку, можна розрахувати кількість теплоти для кожного інтервалу. Попередньо визначимо теплоти фазових переходів процесу:

= 1562.8 кВт.

= 5357.8 кВт.

Значення теплоємностей і теплоти фазових переходів гарячих потоків у розрахунках беруться з мінусом, а холодних потоків – з плюсом.

                                                                               (5.25)

 = 18.56 * 56 = 0 кВт.

                                   (5.26)

 = (– 18.56 – 18.13 + 18.56) * 6 = –108.78 кВт.

       (5.27)

 = (– 18.34 – 18.56 – 18.13 + 18.56) * 5 = – 182.35 кВт.

         (5.28)

 = (– 18.34 – 18.56 – 18.13 + 18.56 + 1303.33) * 6 = 7601.16 кВт.

            (5.29)

 = (– 18.34 – 18.56 – 18.13 + 18.56) * 4 = – 145.88 кВт.

      (5.30)

 = (– 18.34 – 18.56 – 9.23 – 18.13 + 18.56) * 1 = – 45.7 кВт.

 (5.31)

 = (– 18.34 – 18.56 – 9.23 – 6.07 – 18.13 + 18.56) * 27 – 1562.8 =

         = – 2960.59 кВт.

        (5.32)

 = (– 18.56 – 9.23 – 4.73 – 18.13 + 18.56) * 5 = – 160.45 кВт.

    (5.33)

 = (– 18.56 – 9.23 – 12.05 – 18.13) * 2 – 5357.8 = –5473.74 кВт.

            (5.34)

 = (– 18.56 – 9.23 – 12.05 – 18.13) * 3 = – 118.23 кВт.

                                                  (5.35)

 = (– 9.23 – 12.05) * 10 = – 212.8 кВт.

Отримані дані використаємо, щоб побудувати каскад, як показано на рис. 5.10:

 

Рисунок 5.10 – Визначення пінчу для процесу без проміжного теплоносія каскадним методом

Точкою пінчу обирається точка з температурою 74.5, тому що має найбільше значення  з мінусом. Праворуч на рис. 5.10 показані перераховані кількості теплоти, які потребує процес, звідки видно, що найменша кількість гарячих утиліт становить = 7.31 МВт, а найменша кількість холодних утиліт становить = 9.08 МВт.

Температури пінчу для холодних потоків і гарячих потоків:

= 74.5 + 2.5 = 77

= 74.5 – 2.5 = 72

Використовуючи отримані дані, можна побудувати складові криві процесу концентрування фосфорної кислоти без проміжного теплоносія (рис. 5.11).

Рисунок 5.11 – Складові криві процесу концентрації фосфорної кислоти без проміжного теплоносія

Повний розрахунок процесу наведений у додатку С (програма розрахунку MathCad).