Расчет материального баланса.

Расчет ведем одну тонну глинозема. Раствор перед автоклавными батареями подогревается до температуры 90 – 95^оС паром поступающим из сепаратора Iступени. При этом происходит разбавление алюминатного раствора, которое определяется по формуле

V*r*C_△t

i"- i'

V1 =

где

V1 Ư1 – количество воды перешедшее в растворе при конденсации пара;

V – объем количество раствора на 1 т. Al₂O₃;

r – удельный вес раствора, r = 1,015 т/м³;

_△t – разность температур;

i" - теплосодержание конденсата пара при температуре 95^оС равно 2707,2кДж/кг*град;

i^' – теплосодержание конденсата пара при температуре 65^оС равно 376,82кДж/кг*град;

С – удельная теплота С = 3,5832 кДж/кг*град;

= 0.80 т

15.1*1.15*3.583*(95 - 65)

2707.2 – 376.8

V1 =

Определяем необходимое количество пара для подогрева раствора 95^оС до 150^оС

15.1*1.15*3.583*(150 - 95) + 0.80

2782.5 – 628

= 1.59 т

V2 =

где

i" – теплосодержание 12 атмосферного пара равно 2782,5 кДж/кг*град;

i^' – теплосодержание конденсата пара при 150^оС составляет

628 кДж/кг*град;

Определяем количество пара образовавшегося в сепараторе I ступени

(V*r*C + V1 + V2)_△t

i"- i'

V3 =

_△t = 150 – 136 = 12 ^oC

i" = 2707,18 кДж/кг*град;

i^' = 567.31 кДж/кг*град;

(15.1*1.15*3.583+0.80+1.59)*12

2707.18 – 567.31

= 0.36 т

V3 =

Определим количество пара образовавшегося в сепараторе II ступени при давлении 0.637*10⁵ Па

(V*r*C + V1 + V2 – V3)_△t

i"- i'

V4 =

где t = 138 – 118 = 20 ^oC

i" = 2697,55 кДж/кг*град;

i^' = 482,31 кДж/кг*град;

(15.1*1.15*3.583+0.80+1.59 - 0,36)*20

2697,55 – 482.31

= 0.58 т

V4 =

Определим количество пара образовавшегося в сепараторе II ступени при давлении 0.147*10⁵ Па

(V*r*C + V1 + V2 – V3 – V4)_△t

i"- i'

V5 =

где t = 118– 100 = 18 ^oC

i" = 2775.84 кДж/кг*град;

i^' = 418.68 кДж/кг*град;

(15.1*1.15*3.583+0.80+1.59 - 0,36 – 0.58)*20

2775.84 – 418.68

= 0.49 т

V5 =

Определим разбавление алюминатного раствора в автоклавной батареи

V6 = V+V1+V2 – V3 – V4 – V5

V6 = 15,1 + 0,80 + 1,59 – 0,36 – 0,58 – 0,49 = 16,06 м³

16,06 – 15,1 = 0,96

= 6,4 %

0,96*100

15,1

% разбавления

Определим количество компонентов, поданных на автоклавную батарею

Al₂O₃: 82,8*15,1 = 1238,2 кг

Na₂O_общ: 90,3*15,1 = 1363,53 кг

SiO₂: 3,10*15,1 = 46,81 кг

Определите количество компонентов, поданных с серым шламом, содержащимся в алюминатном растворе на автоклавную батарею

Al₂O₃: 0,037*15,1*9,44 = 5,27 кг

Na₂O_общ: 0,0215*15,1*9,44 = 3,06 кг

SiO₂: 0,29*15,1*9,44 = 41,34 кг

CaO: 0,551*15,1*9,44 = 78,54 кг

Fe₂O₃ : 0,037*15,1*9,44 = 5,27 кг

n n n: 0,03*15,1*9,44 = 4,28 кг

прочие: 0,0335*15,1*9,44 = 4,78 кг

Определяем весовой анализ алюминатного раствора, поданного на автоклавное обескремнивания вместе с серым шламом.

Al₂O₃: 01238,2 + 5,27 = 1243,47 кг

Na₂O_общ: 1363,53 + 3,06 = 1366,59 кг

SiO₂: 46,81 + 41,34 = 88,15 кг

CaO: = 78,54 кг

Fe₂O₃ : = 5,27 кг

n n n: = 4,28 кг

прочие: = 4,78 кг

Определяем количество воды в растворе. Объем алюминатного раствора на 1 т Al₂O₃ составляет 15,1м³, удельный вес раствора равен 1,15 т/м³. Тогда вес алюминатного раствора составит:

1,15*15,1 = 17,365 т.

Вес твердого в 1м³ раствора составляет 9,44 кг/м³, тогда в 15,1 м³ будет

9,44*15,1 = 142,544 кг

Вес воды:

17365 – (1238,2 + 1363,53 + 46,81 + 142,544) = 14573,916 кг

Определим количество твердого после автоклавного обескремнивания по SiO₂ перешедшего в шлам. Количество SiO₂ до автоклавного обескремнивания равно 88,15 кг. После автоклавного обескремнивания в растворе содержится 0,13 – 0,2 кг/м³ SiO₂ (принимаем 0,15 кг/м³) или 16,13м³ алюминатного раствора содержится

0,15*16,13 = 2,42 кг

В белый шлам перешло

88,15 – 2,42 = 85,73 кг

Определим количество Al₂O₃, Н₂О, Na₂O_общ в белом шламе после автоклавного обескремнивания

Na₂O* Al₂O₃*2 NaO* SiO₂ + 4Н₂О =

*

Na₂O

Al₂O₃

*

2 SiO₂

+

2 Н₂О

4NaO

	=		*

а) Опеределим содержание Al₂O₃ в белом шламе

102 кг Al₂O₃ связывается с 120 кг SiO₂

х кг Al₂O₃ связывается с 85,73 кг SiO₂

х = 72,87 кг

всего в белом шламе

Al₂O₃: 72,87 + 5,27 = 78,17 кг

б) Определим содержания Na₂O_общ в белом шламе

62 кг Na₂O_общ связывается с 120 кг SiO₂

х кг Na₂O_общ связывается с 85,73 кг SiO₂

х = 44,29 кг

всего в белом шламе Na₂O_общ

44,29 + 3,06 = 47,35 кг

в) содержание воды в белом шламе

36 кг Н₂О связывается с 120 кг SiO₂

х кг Н₂О связывается с 85,73 кг SiO₂

х = 25,72 кг

Тогда количество воды в алюминатном растворе после автоклавов с учетом 6,4 % разбавления рассчитывается следующим образом:

Вес алюминатного раствора после автоклавов составит 16,13*1,15 = 18,55т.

Воды добавилось 8550 – 17365 = 1135 кг с конденсатом.

14573,916 + 1135 – 25,72 = 16818,196 кг воды в алюминатном растворе после автоклавов

Таблица 1.4

Al2O3	Na2Oобщ	Na2Oку	Na2Oкб	Lк	SiO2	М кр
72,25	81,79	67,7	12,1	1,53	0,15

Состав алюминатного раствора после автоклавного обескремнивания в г/дм³.

Дозировка известкового молока при содержании активной извести 148г/дм³ по данным предприятия составляет 5,5г/дм³.

Определим количество компонентов алюминатного раствора после автоклавного обескремнивания.

Al₂O₃: 72,25*16,13 = 1165,33 кг

Na₂O_общ: 81,79*16,13 = 1319,24 кг

SiO₂: 0,15*16,13 = 2,42 кг

Определим количество твердого после II стадии обескремнивания по SiO₂, количество SiO₂ после I стадии обескремнивания составляет 1,45 кг, после II стадии – 0,04г/дм³ или в 9,67м³ составит

0,04*9,67 = 0,387.

В шлам перешло 1,45 – 0,387 = 1,065кг

Определим состав шлама после II стадии по реакции

3СаО* Al₂O₃*6Н₂О+3Na₂O* SiO₂ = 3СаО* Al₂O₃*n SiO₂(6 – 2n)H₂O + 6 NaOH

где n = 0,1 - 0,3 принимаем n = 0,1

а) Определяем СаО в шламе

120 кг СаО связывается с 12кг SiO₂

х кг СаО связывается с 1,065 кг SiO₂

х = 10,7 кг

б) Определяем количество Al₂O₃ в шламе

102 кг Al₂O₃ связывается с 12 кг SiO₂

х кг Al₂O₃ связывается с 1,065 кг SiO₂

х = 9,05 кг

в) Определяем количество Н₂О в шламе

104 кг Н₂O связывается с 12 кг SiO₂

х кг Н₂O связывается с 1,065 кг SiO₂

х = 9,27 кг

Определим состав алюминатного раствора после II стадии обескремнивания

Al₂O₃: 698,174 – 9,05 = 689,124 кг

Na₂O_общ: 785,59 кг

SiO₂ 0,387 кг

CaO: 48,35 – 10,7 = 37,65 кг

Н₂О:

Дата добавления: 2015-07-18