Завдання для варіантів 21-30
Скласти погодинний матеріальний і тепловий баланси обпалювання вапняка (крейди) у виробництві кальційованої соди аміачним методом за даними табл.12.
На основі технологічних розрахунків визначити кількість коксу, що необхідна для обпалювання крейди за даної продуктивності печі по крейді.
Розрахунок вести за балансовими рівняннями:
Часткова гідратація вапна (реакція 3) відбувається за рахунок вологи повітря, яке надходить на обпалювання. При цьому волога повітря витрачається повністю. Вся волога, що міститься у вапні та коксі, випаровується і виходить з газами.
При теплових розрахунках прийняти:
теплоємкість
коксу
=1,047
кДж/кг·К;
теплота згорання кДж/кг:
вуглецю до СО – 3944,9; вуглецю до СО2 – 8941,2; сірки до SО2 – 4634,3.
Теплоємкість крейди і готового продукту – негашеного вапна обчислити з урахуванням складу за теплоємкостями компонентів, які в них містяться. Тепловий ефект реакцій (1 – 3) розрахувати за теплотами утворення вихідних компонентів іц продуктів реакцій у відповідності до закону Гесса.
Варіанти вихідних даних для технологічних розрахунків (матеріального і теплового балансів) надані в табл.12.
Таблиця 11 – Вихідні дані для матеріального і теплового розрахунків
№ |
Продуктив-ність, т/год |
Масова частка фосфоритного борошна,% |
Ступінь розкладу,% |
Масова частка ЕФК, % |
T, K |
Втрати
теплоти, % від
|
||||||||||||||
Р2О5 |
СаО |
Fe2O3 |
Al2O3 |
CO2 |
CaF2 |
H2O |
н.о |
H3PO4 |
H2SiF6 |
FePO4 |
AlPO4 |
CaSO4 |
H2O |
Фосфоритного борошна, Т1 |
ЕФК, Т2 |
Процесу розкла-ду,Т3 |
||||
1(11) |
5 |
20,2 |
31,5 |
7,4 |
3,5 |
6,0 |
4,2 |
3,7 |
23,5 |
82,5 |
43,3 |
2,3 |
0,95 |
0,65 |
0,5 |
52,3 |
292 |
334 |
363 |
2,5 |
2(12) |
8 |
20,6 |
32,5 |
7,5 |
- |
6,4 |
5,0 |
3,6 |
24,4 |
83,0 |
43,4 |
2,4 |
0,94 |
0,66 |
0,4 |
52,2 |
293 |
331 |
362 |
2,0 |
3(13) |
10 |
21,1 |
32,0 |
- |
7,0 |
5,5 |
4,5 |
3,0 |
26,8 |
81,0 |
43,0 |
2,0 |
0,70 |
- |
0,4 |
53,9 |
289 |
335 |
262 |
2,2 |
4(14) |
12 |
22,0 |
31,7 |
7,2 |
3,0 |
4,5 |
4,4 |
3,9 |
23,3 |
81,5 |
43,1 |
2,1 |
- |
1,00 |
0,5 |
53,3 |
290 |
333 |
361 |
2,3 |
5(15) |
15 |
21,4 |
32,5 |
7,4 |
3,4 |
5,7 |
5,2 |
3,8 |
20,6 |
83,0 |
43,2 |
2,1 |
0,80 |
- |
0,6 |
53,3 |
292 |
333 |
363 |
2,5 |
6(16) |
16 |
20,4 |
32,1 |
- |
8,0 |
6,3 |
5,3 |
3,2 |
24,7 |
81,0 |
43,8 |
2,8 |
0,90 |
0,60 |
0,6 |
51,3 |
297 |
331 |
364 |
2,5 |
7(17) |
17 |
20,0 |
32,3 |
7,3 |
- |
6,8 |
5,6 |
3,0 |
25,0 |
82,0 |
44,0 |
3,0 |
0,89 |
0,71 |
0,5 |
50,9 |
290 |
333 |
361 |
2,3 |
8(18) |
18 |
21,3 |
31,9 |
7,7 |
3,8 |
5,3 |
5,2 |
3,4 |
21,4 |
81,0 |
43,6 |
2,6 |
0,93 |
0,67 |
0,4 |
51,8 |
294 |
332 |
363 |
2,4 |
9(19) |
19 |
20,7 |
31,2 |
7,8 |
3,9 |
5,3 |
4,6 |
3,2 |
23,3 |
82,0 |
43,7 |
2,6 |
0,90 |
- |
0,5 |
52,2 |
295 |
332 |
364 |
2,4 |
10(20) |
20 |
20,9 |
31,6 |
7,1 |
4,5 |
5,4 |
4,5 |
3,4 |
22,6 |
80,0 |
44,0 |
2,9 |
- |
0,90 |
0,6 |
51,6 |
291 |
331 |
362 |
2,2 |
Таблиця 12 – Вихідні дані для розрахунку
№ |
Продуктив-ність печі, т/год |
Масова частка, % |
|
Масова частка коксу, % |
|
|
Коефіцієнт
надлишку повітря, |
Відносна
вологість повітря
|
Т1 крейди, К |
Т2пов=Т3коксу, К |
Т4 газів, які від водять, К |
Т5 вивантаженого вап на,К |
Втрати
теплоти % від
|
|||||||
CaCO3 |
MgCO3 |
SiO2 |
Al2O3 |
H2O |
С |
S |
зола |
H2O |
||||||||||||
21 |
6 |
82,5 |
4,0 |
2,00 |
0,60 |
10,9 |
91,0 |
75,0 |
0,90 |
12,0 |
12,10 |
96,0 |
4,0 |
1,05 |
60 |
283 |
283 |
413 |
313 |
12 |
22 |
8 |
82,0 |
4,5 |
1,95 |
0,55 |
11,0 |
91,1 |
75,1 |
0,89 |
11,9 |
12,11 |
96,1 |
3,9 |
1,10 |
65 |
284 |
284 |
415 |
315 |
9 |
23 |
10 |
83,0 |
3,0 |
1,60 |
0,40 |
12,0 |
91,4 |
75,4 |
0,86 |
11,6 |
12,14 |
96,6 |
3,6 |
1,05 |
75 |
287 |
287 |
421 |
321 |
11 |
24 |
12 |
84,0 |
4,0 |
1,17 |
0,43 |
10,4 |
93,3 |
77,4 |
0,86 |
10,9 |
10,84 |
96,5 |
3,5 |
1,20 |
70 |
273 |
273 |
423 |
323 |
12 |
25 |
14 |
84,5 |
2,5 |
1,35 |
0,25 |
11,4 |
91,7 |
75,7 |
0,83 |
11,3 |
12,17 |
97,0 |
3,0 |
1,15 |
60 |
290 |
290 |
427 |
327 |
12 |
26 |
16 |
35,0 |
2,4 |
1,26 |
0,24 |
11,1 |
91,8 |
75,8 |
0,82 |
11,2 |
12,18 |
96,7 |
3,3 |
1,05 |
65 |
291 |
291 |
429 |
329 |
12 |
27 |
18 |
85,5 |
1,3 |
1,17 |
0,23 |
11,2 |
91,9 |
75,9 |
0,81 |
11,1 |
12,19 |
96,9 |
3,1 |
1,10 |
60 |
290 |
290 |
427 |
327 |
11 |
28 |
20 |
86,0 |
1,2 |
1,08 |
0,22 |
11,5 |
92,0 |
76,1 |
0,80 |
11,0 |
12,10 |
95,8 |
4,2 |
1,15 |
70 |
293 |
293 |
433 |
333 |
12 |
29 |
22 |
86,5 |
1,0 |
0,90 |
0,60 |
11,0 |
92,1 |
76,2 |
0,79 |
10,9 |
12,11 |
96,3 |
3,7 |
1,05 |
65 |
292 |
292 |
431 |
331 |
10 |
30 |
24 |
87,0 |
1,1 |
1,03 |
0,57 |
10,3 |
92,3 |
76,3 |
0,78 |
10,8 |
12,12 |
97,2 |
2,8 |
1,20 |
75 |
289 |
289 |
427 |
327 |
10 |
крейди,
%
коксу
до СО2,%
коксу
до СО,%
,%