Справочник по производству спирте. Сырье, технология и технохимконтроль - Яровенко В.Л.
Скачать (прямая ссылка):
Количество тепла, расходуемого иа подогрев бражки с 28 до 75° С, QM = 12767,6-3,85 (75-28) = 2313596 кДж. Остальное количество тепла {QKt - QM) отводится охлаждающей водой.
При начальной температуре воды гв.н=20° С и температуре ее иа выходе из водяной секции дефлегматора-подогревателя бражки г".к=60° С расход воды W1 составляет (2946496-2313596)/[(60-20) X Х4,19]=3780 кг, или 0,038 м3/дал.
Эпюрационная колонна. В колонну вводится тепло с бражным дистиллятом Qa, с непастеризованным спиртом Qs.c, с головным погоном из сивушной колонны Qr.п, с флегмой из дефлегматора Qф2 и с греющим паром Qp1; отводится тепло из колонны со спиртовыми парами в дефлегматор Q0j, с эпюратом Q3, с потерями в окружающую среду Qnj.
Теплосодержание бражного дистиллята принимаем при температуре, иа 2° С меньшей температуры кипения.
Количество тепла, вносимого в колонну с дистиллятом, Qд = = 0(д= 1797,6-388,8 = 698964 кДж.
Количество тепла, вносимого в колонну с греющим паром, Qp, = р2 4 = 1067-2724,8 = 2907315 кДж.
Количество тепла, вносимого с непастеризованным спиртом, Qh.c=24,4-20-2,60=1270 кДж.
Количество тепла, вносимого с головным погоном из сивушной колонны (при /=50°С), Qr.n=34,8-50-2,80= 4886 кДж.
Давление в выварной камере колонны р принимаем равным 119 кПа. При этом давлении температура эпюрата U определяется с учетом эбулиометрической поправки: Д/Э=2,5р=0,038-119=4,5° С.
При крепости эпюрата 28,4% мае. и давлении 119 кПа температура эпюрата на выходе из колонны /э=/к.э+Аг=84,8+4,5=89,3° С.
Количество тепла, выводимого с эпюратом, Qa=3c3r3=2898,5X Х4,53 • 89,3= 1176539 кДж, где Э-количество эпюрата, кг; с" - теплоемкость эпюрата, кДж/(кг-К).
Теплопотери в колонне принимаем из расчета 2,5% от количества тепла, внесенного с греющим паром, бражным дистиллятом и другими продуктами: Qn> = (2907315+1270+4886+698964)-2,5:100 = 90312 кДж.
Тепловая нагрузка q на дефлегматор и конденсатор колонны со-ставляет q = G2 - Сф> /fc = (QR + QP> + QH с + Q11J-(Q,
- - Q11J = 698 964 + 2907315 + 1270 + 4886 -(1 176539 + 93312) =
= 2345584 кДж, где G2- количество паров, поступающих в дефлегматор, кг; G^1-количество возвращаемой в колонну флегмы, кг; Iq1, Сф^ /ф>-соответственно теплосодержание паров (в кДж/кг), теплоемкость [в кДж/(кг-К)] и температура (в °С) флегмы. При крепости головной фракции Х=92,41% мае.
Jg1= 1194 кДж/кг; Сф4 = 3,44 кДж/(кг-К); <ф, =78°С.
Количество флегмы определяется по разности между паровым потоком, поступающим в дефлегматор, и величиной отобранной из конденсатора головной фракции G^t = (G2 - 21,3) кг.
Решая уравнение баланса относительно Gnji находим количество паров, поступающих в дефлегматор, G2 = (3612434-1266850-21,ЗХ ХЗ,44-78)/(1194-3,44-78) = 2527 кг, или 25,3 кг/дал.
Количество тепла, уносимого с парами в дефлегматор, Q0 -
= 2527-1194 = 3017617 кДж.
Количество тепла, отводимого при конденсации водой, находим по разности QK0Hfl, = QGl -(Gn, -2,13) с t -21,3-2,60-20 = = 2344478 кДж.
Для отвода данного количества тепла при <".н=20°С и гв.к= = 75° С необходимо W2 = QxJl(I* к - fв н) св] = 2344478/f(75 -20) X X 4,19] = 10170 кг воды, или 0,102 м3/дал.
Количество тепла, поступающего в колонну с флегмой, Q4,= =3017617-2344478-1106= 672033 кДж.
Ректификационная колонна. В колонну вводится тепло с эпюратом Q3, с греющим паром Qp3, с флегмой Q$3< отводится тепло из колонны со спиртовыми парами в дефлегматор Qg , с ректификованным спиртом Q1^, с погоном паров сивушного масла QC.M, с сивушным спиртом Qc.с, с лютерной водой Qj11, с потерями в окружающую среду Qn>. Флегмовое число колонны принимаем равным V=4,5.
Количество дистиллята, отбираемого из ректификационной колонны, равно сумме ректификованного спирта D3, направляемого в колонну окончательной очистки, и непастеризованного спирта D3= =?>3 + Св.о=820,6+12,2=832,8 кг.
Количество спиртовых паров, поступающих в дефлегматор, G3 = =D3( V+1)=832,8-5,5=4580,4 кг.
Количество флегмы, возвращаемой в колонну, Ф3=Оз-ся = = 4580,4-12,2=4568,2 кг.
Количество тепла, поступающего со спиртовыми парами в дефлегматор, Q03 = G3 i" = 4580,4-1140 = 5220191 кДж, где /" - теплосодержание спиртовых паров при крепости 94,72% мае.
Количество тепла, возвращаемого в колонну с флегмой, Q<p = = Ф3 Сф5/фз = 4568,2-3,35-78,2 = 1197443 кДж, где сфз и" /ф -
соответственно теплоемкость [в кДж/(кг-К)] и температура кипения флегмы при крепости 94,72% мае.
Количество тепла, отводимого с ректификованным спиртом, Q^ = D3 C1^ /fc= 820,6-3,44-78,2 = 217042 кДж, где СД] и г^ -
соответственно теплоемкость [в кДж/(кг-К)] и температура кипения (в °С) ректификованного спирта при крепости 94,2% мае.
Тепло, отводимое с сивушным спиртом, определяется с учетом эбулиометрической поправки на давление (Д/). Давление в выварной камере колонны принимаем равным 124 кПа, давление в зоне отбора сивушного спирта при этом условии составляет 119 кПа.
Фактическая температура сивушного спирта на выходе из колонны /с.с=/к.с.с+Af= 79,1 + 119-0,038 = 83,6, где гк.о.с - температура кипения жидкости с концентрацией в ней спирта 75,81% мае. Qcc= 14,4-4,15-83,6=4994 кДж, где 4,15 - теплоемкость сивушного спирта при /=83,6° С.
