ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 121
Скачиваний: 3
Тепловой |
расчет |
второй |
ступени |
|
выпарки |
|
|
||
1-я зона. |
Расход тепла на нагревание |
84%-ного раствора от 75°С до £Knn = |
|||||||
= 109 °С составит: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
1190-0,48(109 — 75) = 19400 ккал |
|
|||||
где 0,48 — теплоемкость |
84%-ного раствора |
|
NH4 N03 ккал/(кг-"С). |
|
|||||
Расход греющего пара в 1-й зоне: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
19400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
- Щ " = 4 0 к г |
|
|
||||
где 486 — теплота парообразования (при 9 ат), ккал/кг. |
селитры 1190-0,48-109 = |
||||||||
2-я зона. |
Приход тепла: с раствором |
|
аммиачной |
||||||
= 62 200 ккал; с греющим паром — Q2 |
ккал. |
|
|
||||||
Расход |
тепла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
С упаренным раствором аммиачной |
селитры: |
|
|
||||||
|
|
|
1136-0,47-114,4 = |
61000 ккал |
|
|
|||
где 0,47 — теплоемкость |
88%-ного |
раствора |
NH4 N03 , ккал/(кг-°С). |
|
|||||
С соковым паром: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
54-630 = |
34000 ккал |
|
|
|||
где 630 — энтальпия пара при 0,45 ат, ккал/кг. |
|
|
|||||||
Общий расход тепла во 2-й зоне: |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
61000 + 34000 = |
S5000 ккал |
|
|
|||
Расход |
пара во 2-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
95000 — 62200 |
= |
67,7 кг |
|
|
||
|
|
|
486 |
|
|
|
|
|
|
3-я зона. |
Приход тепла: с раствором |
|
аммиачной |
селитры — 61 000 |
ккалг- |
||||
с греющим паром — (2з ккал. |
|
|
|
|
|
|
|||
Расход |
тепла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
С упаренным раствором аммиачной селитры: |
|
|
|||||||
|
|
|
1087-0,45-123 = |
60200 ккал |
|
|
|||
где 0,45 — теплоемкость |
92%-ного |
раствора |
NH4 N03 , ккал/(кг-°С). |
|
|||||
С соковым паром: |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
49-630 = |
30900 ккал |
|
|
|||
Общий |
расход тепла |
в 3-й зоне: |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
60200 + |
30900 = |
91100 ккал |
|
|
||
Расход |
пара в 3-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
91100 — 61100 |
= 62 кг |
|
|
|||
|
|
|
|
486 |
|
|
|
|
|
4-я зона. |
Приход тепла: с |
раствором |
аммиачной |
селитры — 60200 |
ккал, |
||||
с греющим паром — Q.) ккал. |
|
|
|
|
|
|
|||
Расход |
тепла. |
|
|
|
|
|
|
|
|
89
С упаренным раствором аммиачной селитры:
|
|
1042-0,43-144 = |
64500 ккал |
|
||
где 0,43 — теплоемкость 96%-ного раствора |
NH4NO3, ккал/(кг-град). |
|||||
С соковьш |
паром: |
|
|
|
|
|
|
|
45-630 = |
28300 ккал |
|
||
Общий |
расход тепла в 4-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
|
64500 + 28300 = |
92800 ккал |
|
||
Расход |
пара в 4-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
|
92800 — 60200 |
= |
67 кг |
|
|
|
|
486 |
|
|
|
|
5-я зона. |
Приход тепла, с раствором |
аммиачной |
селитры — 6450 ккал, |
|||
с греющим паром — Q5 ккал. |
|
|
|
|
||
Расход |
тепла. |
|
|
|
|
|
С упаренным раствором аммиачной |
селитры: |
|
||||
|
|
1015-0,42-169 = |
72000 ккал |
|
||
где 0,42 — теплоемкость 98,6%-ного раствора NH4NO3, ккал/(кг-°С). |
||||||
С соковым |
паром: |
|
|
|
|
|
|
|
27-630 = |
17000 ккал |
|
||
Общий |
расход тепла в 5-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
|
72000 + 17000 = 89000 ккал |
|
|||
Расход |
пара в 5-й зоне: |
|
|
|
|
|
|
|
89000 — 64500 |
|
|
|
|
|
|
486 |
- = 50 кг |
|
||
Общий |
расход пара в выпарном |
аппарате второй |
ступени составляет |
|||
|
|
40 + 67,7 + 62 + 67 + 50 = 286,7 кг |
||||
•а с учетом 10% потерь тепла расход пара будет равен: 286,7-1,1 = 3.15,3 кг, т. е.
315кг на 1 т 100%-ной аммиачной селитры.
Конденсат пара, выходящий из выпарных аппаратов, поступает в расшири
тель конденсата. При редуцировании давления с 10 до 1,2 ат здесь выделится тепло в количестве
315,8(179— 104,3) = 23600 ккал
где 179 и 104,3 — температуры пара (в °С) при абсолютном давлении соответст венно 10 и 1,2 ат.
Количество образующегося при этом пара при абсолютном давлении 1,2 ат составит:
23600
5 3 6 X = 4 4 K r
где 536,3 — теплота парообразования при 1,2 ат, ккал/кг. Количество ларового конденсата равно:
315,3 — 44 = 271,3 кг
во
Материальный |
расчет |
|
доупаривания |
|
плава |
|
|
||||||
в аппарате |
с падающей |
пленкой |
|
|
|
|
|
|
|||||
Исходные |
данные: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поступающий плав* NH4 N03 |
|
|
|
|
|
|
98,5 |
|
|||||
концентрация, % |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
температура, |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
143 |
|
||
количество, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
1015 |
|
|||
в том числе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
NH4 N03 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1000 |
|
||
вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
||
Наружный |
воздух |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
давление, мм рт. ст |
|
|
|
|
|
|
|
|
300 |
|
|||
температура, |
°С |
|
' |
|
|
|
|
|
|
35 |
|
||
относительная влажность |
|
|
|
|
|
|
0,6 |
|
|||||
абсолютное влагосодержание, |
кг/кг |
сухого воздуха . . . . |
0,02 |
||||||||||
Греющий пар (сухой, насыщенный) |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
абсолютное давление, |
|
ат |
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|||
температура, |
°С |
|
|
|
|
|
|
|
|
190,7 |
|
||
Конечная концентрация плава NHd N03 , |
% |
|
|
99,7 |
|||||||||
Количество |
отходящего плава: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1000-100 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
99,7 |
= 1 |
0 0 |
3 |
к г |
|
|
|
|
Количество выпариваемой |
воды: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
1015— 1003= 12 кг |
|
|
|
|
|||||
Воздух, подогретый до 175 °С в подогревателе |
воздуха, |
поступает в выпар^ |
|||||||||||
ной аппарат с начальным влагосодержанием Xi=0,02 |
кг/кг сухого воздуха. Вла |
||||||||||||
госодержание |
выходящего из |
|
выпарного |
аппарата |
воздуха |
принимается |
|||||||
= 0,16 кг/кг сухого воздуха. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Количество |
воздуха, необходимого для концентрирования |
плава, |
составит: |
||||||||||
|
|
|
Q = 0,16 - 0 , 0 2 |
= 8 5 |
' 7 1 |
к г |
|
|
|
||||
с учетом влаги: 85,71+85,71-0,02=87,42 кг/т. |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Количество |
воздуха, выходящего из выпарного |
аппарата: |
|
|
|||||||||
85,71 + 85,71-0,16 = 99,42 кг
Материальный баланс доупарочного аппарата
П р и х о д |
КГ |
|
Плав аммиачной селитры |
|
|
(98,5%-ной) |
1015 |
|
в том числе |
|
|
NH<N03 |
1000 |
|
вода |
15 |
|
в том числе |
87,42 |
|
85,71 |
||
|
||
|
1,71 |
|
В с е г о . . . |
1102,42 |
|
Р а с х о д |
|
КГ |
Плав |
аммиачной |
селитры |
|
(99,7%-ной) |
|
1003 |
|
в том числе |
|
1000 |
|
NH4 N03 |
|
||
|
|
|
3 |
в том числе |
|
99,42 |
|
|
85,71 |
||
сухой воздух |
|
||
|
|
|
13,71 |
|
В с е г о . . . |
1102,42 |
|
Температура плава NH4NO3 в донейтрализаторе понизится с 169 до 143 °С.
91:
Тепловой |
расчет |
доупаривания |
плава |
|
в аппарате с падающей |
пленкой |
|||
Количество |
тепла, |
расходуемого на |
подогрев плава аммиачной селитры |
|
от 143 до 175"С:
1015-0,42(175 — 143) = 13650 ккал
где 0,42 — теплоемкость 98,5%-ного плава NH4NO3, ккал/(кг-"С). Количество тепла, расходуемого на испарение воды:
12-540 = 6480 ккал
где 540 — теплота парообразования при абсолютном давлении 1,0 ат, ккал. •Общий расход пара:
|
|
13650 + 6480• = 42,7 кг |
|
|
|
|
472,8 |
|
|
.где 472,8 — теплота конденсации |
при абсолютном давлении 13 кгс/см2 , |
ккал/кг. |
||
С учетом |
10% потерь тепла |
расход пара составит: |
|
|
|
|
42,7-1,1 =46,8 кг |
|
|
КРИСТАЛЛИЗАЦИЯ |
ПЛАВА |
|
||
Основы |
процесса |
кристаллизации |
|
|
Процесс |
кристаллизации начинается с образования в |
растворе |
||
-или плаве центров кристаллизации — зародышей. Возникновение зародышей основано на ограниченной растворимости солей в рас творителе (в нашем случае — в воде). Обязательным условием за рождения и роста кристаллов является переохлаждение растворов или пересыщение их солью. При переохлаждении растворов (даже, самом незначительном) выделяются кристаллы, ускоряющие воз никновение новых центров кристаллизации.
Пересыщение растворов солью имеет некоторый предел, выше которого, независимо от температурных условий, наступает само произвольная кристаллизация из растворов. Время пребывания растворов или плавов солей в кристаллизационной зоне уменьшает ся с увеличением их пересыщения.
Появление зародышей кристаллов вызывает и их рост. Поэтому считают, что процесс кристаллизации состоит из двух параллельно протекающих стадий: образования зародышей кристаллов и роста кристаллов.
Величина кристаллов зависит от соотношения скоростей образо вания зародышей и их роста, а также от условий среды (по чисто те, температуре и т. п.), (в которой протекают эти процессы.
В большинстве случаев, если скорость возникновения зароды шей кристаллов велика, а скорость их роста мала, то образуются только мелкие кристаллы.
Повышение температуры среды приводит к ускорению форми рования зародышей и к скорости их роста.
92