Химия / Реферат: Стадия обжига колчедана в производстве серной кислоты

Реферат: Стадия обжига колчедана в производстве серной кислоты

(28 т/сут · 8 · 64 кг/кмоль) /(4 · 120 кг/кмоль) = 29,87 т/сут

6. Рассчитаем массу образовавшегося огарка:

(28 т/сут · 160 кг/кмоль · 2)/(4 · 120 кг/кмоль) = 18,67 т/сут.

7. Рассчитаем содержание FeS2 в огарке:

18,67 т/сут · 0,02 = 0,37 т/сут

8. Рассчитаем содержание Fe2 O3 :

18,67 т/сут – 0,37 т/сут = 18,3 т/сут

9. Рассчитаем массу кислорода, израсходованного на получение 29,87 т/сут SO2 :

(29,87 т/сут · 11 · 32 кг/кмоль) /(8 · 64 кг/кмоль) = 20,54 т/сут

10. Рассчитаем массу кислорода с учетом коэффициента избытка воздуха

α =1,5:

20,54 т/сут · 1,5 = 30,81 т/сут

11. Рассчитаем объем кислорода:

(20,54 т/сут · 22,4 м3 /кмоль) / 0,032 т/кмоль =14378 м3 /сут

12. Рассчитаем объем кислорода с учетом коэффициента избытка воздуха

α =1,5:

14378 м3 /сут · 1,5 = 21567 м3 /сут

13. Рассчитаем объем воздуха, поступившего на окисление:

21567 м3 /сут / 0,21 = 102700 м3 /сут.

14. Рассчитаем массу воздуха, поступившего на окисление:

(102700 м3 /сут · 0,02884 т/кмоль) / 22,4 м3 /кмоль = 132,23 т/сут.

15. Рассчитаем массу отработанного воздуха:

(132,23 т/сут – 30,81 т/сут) + (30,81 т/сут – 20,54 т/сут) = 111,7 т/сут.

16. Рассчитаем массу вышедшего кислорода:

30,81 т/сут. – 20,54 т/сут. = 10,27 т/сут.

Таблица 3.1 – Материальный баланс процесса окисления пирита (FeS2 ) кислородом воздуха

Приход
Исходное вещество кг/ч т/сут. т/мес. т/год %масс
Колчедан, в т.ч.: 1666,7 40,0 1200,0 14400 23,22
- пирит 1166,7 28,0 840,0 10080,0
- влага 83,3 2,0 60,0 720,0
- песок (глина) 416,7 10,0 300,0 3600,0
Воздух, в т.ч.: 5509,6 132,23 3966,9 47602,8 76,78
- О2 1283,8 30,81 924,3 11091,6
- N2 4225,8 101,42 3042,6 36511,2
Всего 7176,3 172,23 5166,9 62002,8 100
Расход
продукт кг/ч т/сут т/мес. т/год %масс
SO2 1244,6 29,87 896,1 10753,2 17,34
Пиритный огарок, в т.ч.: 1277,9 30,67 920,1 11041,2 17,81
- Fe2 O3 762,5 18,3 549 6588
- пирит 15,4 0,37 11,1 133,2
- песок (глина) 416,7 10,0 300,0 3600,0
- влага 83,3 2,0 60,0 720,0
Отработанный воздух, в т.ч.: 4653,75 111,69 3350,7 40208,4 64,85
- О2 427,9 10,27 308,1 3697,2
- N2 4226,3 101,42 3042,9 36514,8
Всего 7176,3 172,23 5166,9 62002,8 100

Рассчитано, что для получения 1т сернистого ангидрида нужно затратить 1,3391 т. сырья; при использовании 1т сырья выход диоксида серы составляет 0,7467 т.

5. Выбор и обоснование конструкции основного аппарата

Для обжига колчедана существуют печи различных конструкций: -механические полоч­ные (многоподовые), вращающиеся цилиндрические, печи пылевидного обжига, печи для обжига в кипящем слое.

В механических полочных печах обжиг колчедана ведут на нескольких полках (сводах, подах), располо­женных этажами друг над другом. Перемешивание и пе­ремещение колчедана с пода на под производится меха­нически.

Вращающиеся цилиндрические печи представляют собой вращающийся барабан, установленный наклонно. Колчедан подают с верхнего конца, огарок выгружают через нижний конец печи.

Печи пылевидного обжига получили свое название в связи с тем, что колчедан в них сжигается в виде тон­ко измельченной взвеси (пыли), подаваемой через форсунки в шахту печи, представляющую собой вертикаль­ный полый цилиндр.

Печи для обжига колчедана в кипящем, или, как принято говорить, во взвешенном слое (псевдоожнжен-иом состоянии), характеризуются тем, что колчедан в печи находится во взвешенном состоянии, напоминаю­щем кипение. Это достигается продуванием через слой с большой скоростью воздуха.

Производительность печей выражают в количестве условного колчедана, содержащего 45% серы, сжигае­мого в печи в 1 сутки. Для определения производитель­ности печей введено понятие интенсивность.

Интенсивность работы печи характеризуется количе­ством колчедана, сжигаемого в сутки на 1 м2 поверх­ности рабочих подов печи, в 1 м3 объема печи или на 1 м2 сечения шахты печи, т. е. для каждого типа печи принято свое выражение (размерность) интенсивности (напряженности) работы печи.

В качестве реакторов для обжига колчедана могут применяться печи различной конструкции: механические, пылевидного обжига, кипящего слоя (КС).

Кипящий слой называют также взвешенным, псевдоожиженным слоем. Внешне такой слои находится как бы в состоянии кипения. Это дости­гается тем, что через слой измельченного сырья (напри­мер, колчедана), находящегося на решетке с отверстия­ми, подают воздух с такой скоростью, что колчедан не проваливается через решетку и не лежит на ней, а на­ходится в состоянии беспорядочного движения. Это на­глядно показано на рис. 5.1. При кипении объем слоя увеличивается: первоначальная высота его (в покое) Н0 меньше, чем высота Н, соответствующая состоянию кипения.

Рис. 5.1. Схема идеального кипящего слоя:

а - неподвижный слой, б - кипящий слой; 1 - аппарат постоянного поперечного сечения, 2 - распределительная решетка, 3 - твердые частицы

К-во Просмотров: 749
Бесплатно скачать Реферат: Стадия обжига колчедана в производстве серной кислоты