Расчет барабанной вращающейся печи (125358)

Посмотреть архив целиком

МАЭ РФ

Государственный Технологический Институт





Кафедра МАХП






РАСЧЕТ БАРАБАННОЙ

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ


ТиОСП 080.11.01.00 РР




Преподаватель

_____________.

«______» _____________.

Студент группы

_____________

«_____» _____________.



Содержание


Введение 3

1 Цель расчета 4

2 Данные для расчета 4

3 Расчеты 5

3.1 Материальный баланс процесса разложения 5

3.2 Тепловой баланс процесса разложения 9

3.3 Конструктивный расчет 10

3.4 Определение мощности 11

Заключение 12

Литература 13

Приложение А – Эскиз барабанной вращающейся печи…………………….14


Введение


Фтороводород занимает большое значение в химической промышленности. Его используют как для получения фтора, фторидов различных металлов, искусственного криолита, так и для получения фторорганических соединений. Важную роль занимает фтороводород в атомной промышленности.

В промышленных условиях фтороводород получают методом сернокислотного реагирования с флюоритом в барабанных вращающихся печах с электрическим обогревом или обогревом топочными газами.

Данная работа посвящена расчету барабанной вращающейся печи.


1 Цель расчета


Целью данного расчета является закрепление теоретических навыков по курсу “Технология и оборудование специальных производств” и применение их к конкретному материальному, тепловому балансу и определение конструктивных размеров печи.



2 Исходные данные


Исходные данные представлены в таблице 1


Таблица 1 – Исходные данные


1 Состав плавикового шпата, %

    1. ФФ

    2. CaF2

    3. SiO2

    4. CaCO3

    5. CaS

    6. Ca3 (PO4)2


95Б

95,0

2,5

1,9

0,4

0,2

  1. Состав серной кислоты, %

    1. H2SO4

    2. HF

    3. H2O


93

6,5

0,5

3 Избыток серной кислоты, %

5

4 Температура серной кислоты, 0С

80

5 Температура процесса, 0С

250

6 Время процесса, час

4

7 Степень разложения CaF2, %

98,6

8 Производительность по плавикому шпату, т/час

1


Реакции протекающие в процессе


1)

2)

3)

4)

5)

6)


3 Расчеты


3.1 Материальный баланс процесса разложения


Учитывая состав плавикового шпата, определим расход каждого химического соединения:


кг/ч; кг/ч; кг/ч; кг/ч; кг/ч.


3.1.1 Расчет реакции 1



Расход серной кислоты с избытком



где - коэффициент избытка серной кислоты,


кг/ч.


где - степень разложения CaF2.


кг/ч,

Расход CaSO4

кг/ч,

Расход HF

кг/ч,

Непрореагировавший CaF2

кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса этой реакции

Таблица 2 – Материальный баланс


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 CaF2

2 H2SO4(изб)

950

1253,27

1 CaF2(ост)

2 CaSO4

3 HF

4 H2SO4(ост)

13,3

1633,22

480,35

76,39

Итого

2203,27

Итого

2203,26



3.1.2 Расчет реакции 2



кг/ч,

кг/ч,

кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса


Таблица 3 – Материальный баланс


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 SiO2

2 HF

25

33,3

1 SiF4

2 H2O

43,3

15

Итого

58,3

Итого

58,3



3.1.3 Расчет реакции 3



кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса

Таблица 4 – Материальный баланс реакции


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 CaCO3

2 H2SO4(изб)

19

19,551

1 CaSO4

2 H2O

3 CO2

4 H2SO4(ост)

25,84

3,42

8,36

0,931

Итого

38,551

Итого

39,551


3.1.4 Расчет реакции 4



кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч.

Составляем таблицу материального баланса

Таблица 5 – Материальный баланс реакции


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 CaS

2 H2SO4(изб)

4

5,708

1 CaSO4

2 H2S

3 H2SO4(ост)

7,55

1,88

0,272

Итого

9,708

Итого

9,708



3.1.5 Расчет реакции 5



кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч.

Составляем таблицу материального баланса

Таблица 6 – Материальный баланс реакции


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 H2S

2 H2SO4(изб)

1,88

5,69

1 S

2 SO2

3 H2O

4 H2SO4(ост)

1,77

3,54

1,99

0,27

Итого

7,57

Итого

7,57


3.1.6 Расчет реакции 6



кг/ч,

кг/ч,

кг/ч,

кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса


Таблица 7 – Материальный баланс реакции


Приход

кг/ч

Расход

кг/ч

1 Ca3(PO4)2

2 H2SO4(изб)

2

2,08

1 CaSO4

2 H3PO4

3 H2SO4(ост)

2,63

1,26

0,19

Итого

4,08

Итого

4,08



3.1.7 Материальный баланс всего процесса

Материальный баланс всего процесса представлен в таблице 8

Таблица 8 – Материальный баланс всего процесса


Приход
Расход
Статьи прихода

кг/ч

Статьи расхода

кг/ч

1CaF2

2 SiO2

3 CaCO3

4 CaS

5 Ca3(PO4)2

6 H2SO4

7 HF

950

25

19

4

2

1286,299

33,3


1 HF

2 SiF4

3 H2O

4 CO2

5 SO2

6 S

7 CaSO4

8 CaF2

9 H3PO4

10 H2SO4(ост)

480,35

43,3

20,41

8,36

3,54

1,77

1669,24

13,3

1,26

78,053

Итого

2319,599

Итого

2319,583



3.2 Тепловой расчет


Уравнение теплового баланса


;

;


Приход:

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,


Расход:

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

Дж/ч,

QФФ =16233600+370650+311030+52654+29884=16997818 Дж/ч,

QРСК =144456635,2+3884112=148340747,2 Дж/ч,

Qреакц.газа = 175087575 + 7637037 + 21374372,5 + 1763751 + 312537,75 +

+ 551355 = 206726628,3 Дж/ч,

Qотв.гипс = 305804768+2857505+341050,5+27392700,35 =336396023,9 Дж/ч.

Тепловой эффект реакции определяется по формуле:


Hреакц. = HCaSO4 + 2HHF - HCaF2 - HH2SO4;

Hреакц. = -1424 - 2268,61 + 1214 + 811,3 = 64,08 кДж/моль.


Определим тепло реакции:


Qреакции = (95064,08)/78 =780,46 кДж/ч,

,


Qпотерь = 0,1420627274,4=42062727,44 Дж/ч.


Полученные результаты сведены в таблицу8.


Таблица 8 – Тепловой баланс процесса разложения


Приход

Расход

Статьи прихода

Дж/ч

Статьи расхода

Дж/ч

  1. Qфф

  2. Qрск

  3. Qэл.нагр.

16997818

148340747,2

420627274,4

  1. Qреак.газ

  2. Qотв.гипс


  3. Случайные файлы

    Файл
    56850.rtf
    114640.rtf
    8308-1.rtf
    166506.rtf
    38584.rtf




    Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
    Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
    Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.

Ещё статьи 1