Курсовая работа: Расчет электролизера по заданным параметрам

Вычислим расход материалов:

Алюминий. Количество полученного алюминия определяется производительностью ванн:

Р_{А l} = 46,151 кг/час

Анодные газы.

Количество анодных газов рассчитывают, исходя из их состава и суммарной реакции по формуле: Al ₂ O ₃ + XC = 2 Al + (3- X ) CO ₂ + (2 X - 3) CO , где Х – объёмное содержание СО₂ в процентах.

Мольные доли газов определяем из формулы:

N СО₂ =2 ( h _т - 50), где h_T – выход по току.

N СО₂ = 2 × ( 86 - 50) = 72 % = 0,72

N СО = 100 – 72= 28%=0,28

Количество СО₂ и СО (кмоль/час) определяем по формулам:

Мсо═ N со Р_{А l} /[18(2- N со)]

Мсо₂ ═ N со₂ Р_{А l} / [18(1+ N со₂ )]

Мсо= 0,28 × 41,824/ 18(2-0,28)=11,711/30,96= 0,378 кмоль/час

Мсо₂ = 0,72× 41,824/ 18(1+0,72)=30,113/30,96=0,973 кмоль/час

Рассчитаем весовые количества СО₂ и СО (кг/час)

Р_со = 28× 0,378=10,584 кг/час

Рсо₂ = 44× 0,973=42,812 кг/час, где 28 – молекулярная масса СО,

44 – молекулярная масса СО₂

Потери углерода.

▲Рс ═ Р_а -­ Р_с ,где Р_а - приход анодной массы или обожжённых анодов,

Р_с – количество углерода, израсходованного с газами.

Р_с ═12×(Мсо + Мсо₂ )=12×(0,378+0,973)=12 ×1,315= 15,78 кг/час

▲Рс= 23,421 – 15,78 = 7,641кг/час

Потери глинозема.

▲ PAl ₂ O ₃ ═ PAl ₂ O ₃ –­ P Al₂ O_3(теор) ,где PAl ₂ O ₃ —приход глинозёма в электролизёр, а P Al₂ O_3(теор) – теоретический расход глинозёма.

РAl₂ O_3(теор) ═102 Р_{А l} /54═102 ×41,824/54=4266,048/ 54=79,001 (кг/час), где:

54- молекулярная масса алюминия

102- молекулярная масса глинозема

▲ РAl₂ O₃ = 80,72- 79,001 = 1,719 кг/час