列管式熱交換器の熱交換面積計算についてご教示ください
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エタノール回収装置があり、回収量は350kg/hで、熱交換器の面積を算出する。20℃の循環水で冷却する。常圧蒸留。計算過程があると嬉しいです、ありがとうございます。
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提案された工程パラメータが不完全です。エタノールが冷却器に入る際の温度、圧力、組成はどうなっていますか？
常温のエタノール、約55％の溶液を蒸気コイルを通して再沸器で78℃まで加熱し、常圧下で凝縮器へ送る。
これはデザインが必要だよ。適当に投稿すれば問題が解決するなんて、デザイン業界にまだ生き残る道はあるのか？暇で何もないから、練習しようと思って。プロではないので、専門家の方にご指摘いただければと思います。相対揮発度aは1.0/0.45=2.2とします（18℃におけるエタノールと水の飽和蒸気圧を参照）。蒸留ガス中のエタノール含有率yは、2.2*0.55/【1+（2.2-1）*0.55】=72.9％となります。蒸留される水の量は350*（1-0.729）=95.8kgです。温度変化は、エタノール・水の場合T1=78、T2=35、循環水の場合t1=20、t2=30です。平均温度差⊿Tは、【（78-30）-（35-20）】/ln【（78-30）/（35-20）】=28.4となります。総伝熱係数は、水－水蒸気の凝縮条件での1400～4200を参考に、2000 W/(m²·℃)とします。エタノールの常圧下での気化熱は38735 kJ/kmolで、潜熱は350*38735/46/3600=81.9 kWです。水の常圧下での気化熱は40647 kJ/kmolで、潜熱は95.8*40647/18/3600=60.0 kWです。顕熱は78-35=43℃で、エタノールの場合は43*73.9/46*350/3600=6.7 kW、水の場合は43*34/18*95.8/3600=2.2 kWです。総熱量Qは150.8 kWです。熱交換面積Aは、Q/(K·⊿T)=150.8*1000/(2000*28.4)=2.65 m²となります。3～5 m²の熱交換器を試してみましょう
これは再沸器を計算したいのですか、それとも凝縮器でしょうか。また、蒸留におけるリフラックスもありますか