Расчет барабанной вращающейся печи (стр. 2 из 2)
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:
DHреакц. = DHCaSO4 + 2DHHF - DHCaF2 - DHH2SO4;
DHреакц. = -1424 - 2×268,61 + 1214 + 811,3 = 64,08 кДж/моль.
Определим тепло реакции:
Qреакции = (950×64,08)/78 =780,46 кДж/ч,
,Qпотерь = 0,1×420627274,4=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. Qреакции 4. Qпотерь | 206726628,3 336396023,9 780460 42062727,44 |
Итого | 585965839,6 | Итого | 282965840,1 |
3.3 Конструктивный расчёт
Конструктивный расчёт производим при помощи двух методов.
3.3.1 Определение геометрических размеров при помощи эмпирических формул
Определим суточную производительность:
Диаметр барабана:
Длина барабана:
3.3.2 Определение геометрических размеров при помощи отношения L/D
Задаёмся L/D=10, L=10D.
Диаметр барабана определим по формуле:
где t - время процесса разложения, 4часа;
rМ – плотность материала, 2431кг/м3;
j - коэффициент заполнения аппарата, 0,2.
Тогда
L=10×1,34=13,4м.
Принимаем D=1,4м и L=14м.
3.4 Определение мощности
Определим число оборотов барабана:
Принимаем n=0,1 об/с.
Мощность для вращения барабана:
N = 0,0013×D3×L×rCP×n×j;
N = 0,0013×1,43×14×2431×0,1×0,2 = 2,43кВт.
Заключение
В результате проделанной работы были составлены материальный и тепловой балансы процесса разложения плавикового шпата, а также определено необходимое количество тепла на нагрев материала. Определены геометрические размеры барабанной вращающейся печи, а так же мощность, затрачиваемая на вращение барабана и число оборотов барабана.
Литература
Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. – Л.: Химия, 1969.
