Добавлен: 25.04.2024
Просмотров: 303
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1.1. Характеристика целевого продукта
1.1.2 Химические свойства и применение
1.1.3 Способы получения серной кислоты
1.1.4 Применение серной кислоты
1.2 Характеристика исходного сырья и материалов
1.4 Описание технологического процесса
2. МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ДЛЯ ОБЖИГА ЖЕЛЕЗНОГО КОЛЧЕДАНА
2.1. Расчет материального баланса печи для обжига КС-450
2. МАТЕРИАЛЬНЫЙ И ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС ПЕЧИ ДЛЯ ОБЖИГА ЖЕЛЕЗНОГО КОЛЧЕДАНА
2.1. Расчет материального баланса печи для обжига КС-450
Таблица 2.1 – Исходные данные для расчета:
Производительность печи (100% Н2SO4) GН2SO4, т/ч | 20,82 |
Степень использования серы β | 0,97 |
Расход сухого колчедана (45% S) на 1 т Н2SO4 α, т | 0,81 |
содержание, в%: | |
серы в колчедане СS | 38 |
влаги в колчедане СВЛ | 9 |
серы в огарке СS(огарк) | 1,4 |
SO2 в сухом обжиговом газе СSO2 | 14 |
SO3 в сухом обжиговом газе СSO3 | 0,1 |
O2(n) | 21 |
N2(CN2) | 80 |
температура, °C | |
колчедана tКОЛ | 29 |
воздуха tВОЗ | 20 |
обжигового газа на выходе из печи tИ | 680 |
огарка tОГ | 550 |
Относительная влажность воздуха φ, %. | 52 |
Расчёт материального баланс печи для обжига колчедана КС-450.
1.Общее содержание серы в колчедане:
Gs= = = 7016 кг/ч (2.1)
2.Количество сухого колчедана:
Gкол = = 18463 кг/ч (2.2)
3.Количество влаги в колчедане:
Gвл = = = 1826 кг/ч (2.3)
4.Количество огарка:
Gог =
Gкол = 18463 = 14202 кг/ч (2.4)
5.Количество серы в огарке:
Gs(ог) = = = 199 кг/ч (2.5)
6.Потери серы с огарком:
= = 2,84 % (2.6)
7.Количество выгоревшей серы:
Gs – Gs(ог) = 7016 – 199 = 6817 кг/ч (2.7)
8.Общий объем SO2 +SO3:
= = = 4763 кг/м3 (2.8)
9.Объем SO2:
= = = 4729 кг/м3 (2.9)
ρ (SO2) = 2.93 кг/м3
10.Объем SO3:
= - = 4763-4729 = 34 кг/м3 (2.10)
ρ(SO3) = 3.58 кг/м3
11.Концентрация кислорода в обжиговом газе определяется по формуле:
= n - [m - ] CSO2 - [m + 0.5 ]CSO3 , (2.11)
где n – содержание O2 в воздухе (n = 21%);
m – стехиометрическое отношение числа молекул O2 к числу молекул SO2, по балансовому уравнению:
4FeS2 + 11O2 = 8SO2 + 2Fe2O3 ,
где m = 11:8 = 1.375
CO2 = 21 - [1.375 - ]14 - [1.375 +0.5 ]0.1 = 2.713% (2.12)
12.Объём сухого обжигового газа:
Vг = = = 33779 м3/ч (2.13)
13.Объём O2 в обжиговом газе:
= = = 916 м3/ч (2.14)
ρ(O2) = 1.43 кг/м3
14.Объём N2 в обжиговом газе:
= – (VSO2 + VSO3 + VO2) = 33779 – (4729 + 34 + 916) = 28100 м3/ч (2.15)
ρ(N2 атм) = 1.25 кг/м3
15.Объём сухого воздуха, поступающего на обжиг колчедана (воздух содержит 80 % N2):
VB = = = 35125 м3/ч (2.16)
ρ(сухого воздуха) = 1.29 кг/м3
16.Объём паров воздухе (при 29°С и относительной влажности воздуха ϕ = 52% давление насыщенного пара воды P (насыщ)H2O = 4,0078 кПа, тогда
PH2O = 2084.1 Па
V0H2O = = = 738 м3/ч (2.17)
17.Общий объём паров в обжиговом газе:
VH2O = + V0H2O = + 738 = 3010 м3/ч (2.18)
Таблица 2.2 – Материальный баланс печи КС-450
Приход | Расход | |||||
Статья прихода | Количество | Статья расхода | Количество | |||
кг | м3 | кг | м3 | |||
Колчедан | 18463 | - | Огарок | 14202 | - | |
Влага колчедана | 1826 | - | Обжиговый газ: | |||
Сухой воздух | 45311 | 35125 | SO2 | 13856 | 4729 | |
Влага с воздухом | 915 | 738 | SO3 | 122 | 34 | |
| | | O2 | 1310 | 916 |
Продолжение таблицы 2.2
| | | N2 | 35125 | 28100 |
| | | H2O | 3732 | 3010 |
Всего: | 66515 | 35863 | Всего: | 68347 | 36789 |
2.2. Расчет теплового баланс печи обжига КС-450
Таблица 2.3 – Исходные данные для расчета
Теплоёмкость, Ккал/кг град: | |
колчедана | 0,13 |
огарка | 0,39 |
воздуха | 0,31 |
Теплоемкость, Ккал/м3 град | |
SO2 | 0,342 |
SO3 | 0,342 |
O2 | 0,34 |
N2 | 0,341 |
Теплопотери, % | 27 |
Теплота обжига колчедана, ккал | 1285000 |
Температура, °С: | |
колчедана | 29 |
воздуха | 20 |
огарка | 550 |
обжигового газа | 680 |
Таблица 2.4 – Материальный баланс печи КС-450 в пересчете на 1 т
Приход | Расход | ||||
Статья прихода | Количество | Статья расхода | Количество | ||
кг | нм3 | кг | нм3 | ||
Сухой колчедан | 18463 | - | Огарок | 14202 | - |
Продолжение таблицы 2.4
Влага с колчеданом | 1826 | | | ||
Сухой воздух | 45311 | 35125 | SO2 | 13856 | 4729 |
Влага с воздухом | 915 | 738 | SO3 | 122 | 34 |
| | | O2 | 1310 | 916 |
| | | N2 | 35125 | 28100 |
| | | H2O | 3732 | 3010 |
Всего: | 66515 | 35863 | Всего: | 68347 | 36789 |