Главная страница Случайная лекция
Мы поможем в написании ваших работ!
Порталы:
БиологияВойнаГеографияИнформатикаИскусствоИсторияКультураЛингвистикаМатематикаМедицинаОхрана трудаПолитикаПравоПсихологияРелигияТехникаФизикаФилософияЭкономика
Мы поможем в написании ваших работ!
Пример 3. Расчет материального баланса
Цель работы – провести расчет материальных потоков при растворении сильвинита в производстве галургического хлорида калия.
Исходные данные для выполнения работы
Таблица 1 – Состав руды, поступающей на переработку
| Компонент | Концентрация компонента, % | Концентрация компонента, г/1000 г Н2О | Массовый расход, кг/ч |
| KCl | 27,34 | 195 286 | 98 424 |
| NaCl | 68,34 | 488 143 | 246 024 |
| MgCl2 | 0,12 | ||
| CaSO4 | 2,12 | 15 143 | 7 632 |
| н.о. | 1,94 | 13 857 | 6 984 |
| Н2О | 0,14 | 1 000 | |
| Всего: | 100,00 | 714 286 | 360 000 |
Таблица 2 – Состав растворяющего щелока
| Компонент | Концентрация компонента, % | Концентрация компонента, г/1000 г Н2О |
| KCl | 11,30 | |
| NaCl | 18,84 | |
| MgCl2 | 0,58 | |
| CaSO4 | 0,53 | |
| Н2О | 68,75 | 1 000 |
| Всего: | 100,00 | 1 455 |
Таблица 3 – Состав насыщенного щелока
| Компонент | Концентрация компонента, % | Концентрация компонента, г/1000 г Н2О |
| KCl | 19,83 | |
| NaCl | 16,70 | |
| MgCl2 | 0,56 | |
| CaSO4 | 0,50 | |
| Н2О | 62,41 | 1 000 |
| Всего: | 100,00 | 1 602 |
Степень выщелачивания KCl из сильвинита примем равной 97% (или 0,97).
Расчет
Определим количество KCl, перешедшего в раствор при выщелачивании:
QKCl = QKCl в руде ´ β = 98 424´0,97 = 95 471 кг/ч (2)
где QKCl в руде – количество KCl, поступающего с рудой, кг/ч;
β –степень выщелачивания KCl из сильвинита.
Насыщенный щелок содержит 318 кг KCl на 1000 кг Н2О; растворяющий – 164 кг KCl на 1000 кг Н2О. На 1000 кг Н2О растворяется KCl: 318 – 164 = 153 (кг). Рассчитаем количество воды, необходимое для растворения 95 471 кг KCl, исходя из того, что в 1000 кг воды растворяется 153 кг KCl: (95 471 ´ 1000) / 153 = 622 474 (кг).
Количество растворяющего щелока: (622 474 ´ 1 455) / 1000 = 905 417 (кг).
Таблица 4 – Расчет массового расхода растворяющего и насыщенного щелоков
| Компонент | Растворяющий щелок | Насыщенный щелок | |
| Концентрация компонента, % | Массовый расход, кг/ч | Массовый расход, кг/ч | |
| KCl | 11,30 | 102 312 | 95 471 + 102 312 = 197 783 |
| NaCl | 18,84 | 170 581 | (197 783 ´ 16,70) / 19,83 =166 565 |
| MgCl2 | 0,58 | 5 251 | 432 + 5 251 = 5 683 |
| CaSO4 | 0,53 | 4 799 | (197 783 ´0,50) / 19,83 = 4 987 |
| Н2О | 68,75 | 622 474 | 6 984 + 622 474 = 622 978 |
| Всего: | 100,00 | 905 417 | 997 997 |
Таблица 5 – Расчет количества компонентов, перешедших в раствор и в отвал
| Компонент | Из руды перейдет | |
| в раствор, кг/ч | в отвал, кг/ч | |
| KCl | 98 424 ´ 0,97 = 95 471 | 98 424 – 95 471 = 2 953 |
| NaCl | 166 565 – 170 581 = –4 016 | 246 024 – (– 4 016) = 250 040 |
| MgCl2 | 5 683 – 5 251 = 432 | – |
| CaSO4 | 4 987 – 4 799 = 188 | 7 632 – 188 = 7 444 |
| Н2О | 622 978 – 622 474 = 504 | – |
| н.о. | – | 6 984 |
| Всего: | 92 580 | 267 420 |
По данным ВНИИГ на Березниковской ХОФ вместе с горячим насыщенным щелоком из растворителя увлекается 18% твердой фазы. Это солевой и глинистый шламы.
Количество твердой фазы: 360 000 * 0,18 = 64 800 (кг/ч). С горячим щелоком увлекается 6 984 кг/ч глинистого шлама (по данным табл.5). Солевой шлам возвращается в растворитель, т.е. 57 816 кг шлама циркулирует между растворителями и конусами отстойника, поэтому этот шлам в дальнейшем расчете не учитывается.
Таблица 7 – Расчет количества компонентов, содержащихся в глинистом шламе
| Компонент | Концентрация компонента, % | Массовый расход, кг/ч |
| н.о. | 75,00 | 0,75 ´ 6 984 = 5 238 |
| NaCl | 15,00 | (0,15 ´ 5 283) / 0,75 = 1 048 |
| CaSO4 | 10,00 | (0,10 ´ 5 283) / 0,75 = 698 |
| Всего: | 100,00 | 6 984 |
Отвал поступает на ленточный вакуум-фильтр.
Таблица 8 – Расчет состава твердой фазы отвала, поступающего на вакуум-фильтр
| Компонент | Массовый расход, кг/ч |
| KCl | 2 953 |
| NaCl | 250 040 –1 048 = 248 992 |
| CaSO4 | 7 444 – 698 = 6 745 |
| н.о. | 6 984 – 5 238 = 1 746 |
| MgCl2 | – |
| Н2О | – |
| Всего: | 260 436 |
Отвал содержит 11% влаги – жидкая фаза. Примем, что состав жидкой фазы отвала аналогичен составу растворяющего щелока.
На 1000 кг Н2О приходится 1 455 кг щелока
На Х кг Н2О приходится 11 кг щелока
Х = (1000 ´ 11) / 1 455 = 7,56 (кг)
Таблица 9 – Расчет состава жидкой фазы отвала, поступающего на вакуум-фильтр
| Компонент | Концентрация компонента, % | Массовый расход ж.ф., кг/ч |
| KCl | 11,30 | 2 408 |
| NaCl | 18,84 | 4 014 |
| CaSO4 | 0,53 | |
| н.о. | – | – |
| MgCl2 | 0,58 | |
| Н2О | 68,75 | 14 648 |
| Всего: | 100,00 | 21 307 |
Таблица 10 – Сводная таблица материального баланса растворения (кг/ч)
| KCl | NaCl | MgCl2 | CaSO4 | Н2О | н.о. | Всего: | |
| Приход | |||||||
| 1. Сильвинит | 98 424 | 246 024 | 7 632 | 6 984 | 360 000 | ||
| 2. Раств. щелок | 104 720 | 174 595 | 5 375 | 4 912 | 637 123 | 926 724 | |
| Итого | 203 144 | 420 619 | 5 807 | 12 544 | 637 627 | 6 984 | 1 286 724 |
| Расход | |||||||
| 1. Насыщ. щелок, в т.ч. | 197 783 | 167 613 | 5 683 | 5 685 | 622 978 | 5 238 | 1 004 981 |
| жидк. фаза | 197 783 | 166 565 | 5 683 | 4 987 | 622 978 | 997 997 | |
| тв. фаза | 1 048 | 5 238 | 6 984 | ||||
| 2. Отвал, в т.ч. | 5 360 | 253 006 | 6 858 | 14 648 | 1 746 | 281 743 | |
| жидк. фаза | 2 408 | 4 014 | 14 648 | 21 307 | |||
| тв. фаза | 2 953 | 248 992 | 6 745 | 1 746 | 260 436 | ||
| Итого | 203 144 | 420 619 | 5 807 | 12 544 | 637 627 | 6 984 | 1 286 724 |
| Разница |
Выводы: в результате работы проведен расчет материальных потоков для процесса растворения сильвинитовой руды.
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Пример 2. Описание архитектурно-строительного решения производства | | | Пример 4. Расчет теплового баланса |
Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 302; Нарушение авторских прав
Мы поможем в написании ваших работ!