Технологиялық бөлім

Тораптың материалдық теңгерімі

жүктеу 61,7 Kb.

бет	6/10
Дата	12.01.2022
өлшемі	61,7 Kb.
	#37199

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Жылдық өнімділігі 1000000 тонна болатын глинозем өндірісіндегі шихтаны күйежентектеу телімінің жобасы

2.1 Тораптың материалдық теңгерімі
Күйежентектеудің шихтасын және оның компонененттерін есептеу. Күйежентектеуге келіп түсетін қызыл қождың құрамындағы сұйық фазаны есептеу. Байер тармағынан қызыл шлам келіп түседі. Қызыл шламмен қатар сұйық фаза, кектің ылғалы ретінде беріледі. Кектің ылғалдылығы 43% құрайды. Сонымен қатар, айналмалы су келіп түседі. Айналмалы судың арқасында кектің ылғалдылығы 52,5 % жетіп, нәтижесінде 1462,65 кг құрайды, яғни:
1323,35*0,525/0,475=1462,65,
мұндағы 0,475 – қызыл шламның құрамындағы қатты фазаның мөлшері.
«Күрең» содының құрамымен мөлшерін есептеу. Күйежентектеу бқліміне негізгі ерітіндіні буаландыру кезінде бөлінетін айналмалы соды келіп түседі. Күрең содының құрамында бокситтің құрамындағы СO₂ мен ауадан енетін СO₂газдары кіреді, кг:

23,23+3,0=26,23 ,

мұндағы 23,23 – бокситпен келетін СO₂ мөлшері, яғни СO₂қанша берілсе сонша шығарылады;

3 кг – соданың сілтілеу және декомпазициялау кезінде ерітінділермен араласуы нәтижесінде ауадан қабылданған СO₂ мөлшері.

СO₂ бөл мөлшерлері содының Na₂О_к моногидратына айналады, кг
26,23*62/44=36,96
Сонда содының моногидратының массасы келесіні құрайды, кг
26,23+36,96+(63,19*18/106)=673,92,
мұндағы 63,19*18/106=10,7кг – соды моногидратының құрамындағы судың бір молекуласы.
Сонымен қатар күйежентектеу бөліміне, негізгі ерітіндіні буландыру кезінде бөлінген, айналмалы соды беріледі. Ол содының құрамында бокситтің құрамындағы СO₂ мен ауадан енетін СO₂газдары кіреді, кг:

23,23+1,0=24,23

где 23,23- бокситпен келетін СO₂ мөлшері, яғни СO₂қанша берілсе сонша шығарылады;

1кг - соданың сілтілеу және декомпазициялау кезінде ерітінділермен араласуы нәтижесінде ауадан қабылданған СO₂ мөлшері.

СO₂ бұл мөлшері Na₂O+CO₂=Na₂CO₃(Na₂O-62,CO₂-44) түрінде содының моногидратына Na₂O_k ауысады:
24,23*62/44=34,14
Нәтижесінде соды моногидратының массасы келесіні құрайды, кг
24,23+34,14+9,9=68,2
мұндағы 9,9 кг - соды моногидратының құрамындағы судың бір молекуласы.
Күрең содымен келетін сұйық фазамен оның құрамының мөлшерін есептеу. 73,92 кг күрең содымен қатар ылғалды соды моногидратының 27,2% құрайтын айнымалы ерітінді бөлінеді, яғни сұйық фазаның мөлшері келесідей болады:
73,92*0,272/0,728=27,62
немесе, литрмен есептегенде
27,62/1,4=19,73,
мұндағы 1,4 – айнымалы ерітіндінің тығыздығы.
Күрең содының сұйық фазасы құрайды, кг

-Al₂O₃

(19,73*116,4)/1000=23,

-Na₂О_к

(19,73*193,6)/1000=3,82,
-Na₂О_у
(19,73*17,7)/1000=0,35,
-СO₂

14,73*12,56/1000=0,25,

-Н₂O

27,62-6,72=20,

мұндағы 116,4 г/л, 193,6 г/л, 17,7 г/л – соды жинақтағыштағы айнымалы ерітіндінің құрамындағы Al₂O₃, Na₂О_к, Na₂О_у, СO₂

27,62 кг – күрең содымен бірге шығарылатын қатты фазаның мөлшері.

Ақ шламның мөлшерімен құрамын есептеу. Күйежентектеу бөліміне алюминатты ерітіндіні кремнисіздендіруден және қоюлатудан кейін бөлінетін ақ шлам келіп түседі. Оның мөлшері келесі түрде есептеледі. Күйежентекті сілтілеу кезінде ерітінді құрамына Al₂O₃ осынша мөлшері енеді, кг:
358,71+17,8+61,8=314,71 ,
мұндағы 358,71кг және 17,8 кг – қызыл шламның қатты және сұйық фазасындағы Al₂O₃мөлшері;

61,8 - қызыл шламның құрамындағы Al₂O₃-ң 2,7 % (статистикалық мәліметтер бойынша) құрайтын күрең содымен ақ шламмен айналысқа кететін Al₂O₃-ң жоғалу пайызы.

105,2 – күйежентектеу тармағында жоғалатын Al₂O₃ жалпы мөлшері.
Пайда болған ақ шламның толықтай мөлшерін есептеу. Кремнисіздендіруге дейінгі кремнилік модулі μ_кр=99,6/2,04=48,82 болатын алюминатты ерітіндінің құрамында SiO₂-ң мөлшері, кг:
314,71/48,82=6,45
Есептеуді жеңілдету үшін ерітіндіні кремнисіздендіру кезінде кремнезем НГАС Na₂O*Al₂O₃*2SiO₂*2H₂O түрінде тұнба болып бөлінеді деп қабылдаймыз да, кремнилік модулін келесідей есептейміз
α_кр=96,8/0,233=415,45,
сонда ақ шламның құрамында, кг

-Al₂O₃

6,45*102/120=5,48,
-Na₂О
6,45*62/120=3,33,
-Н₂O
6,45*18*2/120=1,94,
мұндағы 102, 120, 62, 18 – Al₂O₃, SiO₂, Na₂О, Н₂O молярлық массалары
Ақ шламнан бөлінетін сұйық фазаны есептеу. Қоюлатқыштың конусындағы қоюланған ақ шламның қатты фазасының 978,9 г/л болса, сұйық фазасы,л:
1- 0,9789/2,5=0,608 ,
мұндағы 2,5 – қатты фазаның тығыздығы немесе 0,61*1200=732грамм, яғни қатты фазаның әр бірлігіне осныша сұйықтық сай келеді:
732:978,9=0,75
Сондықтан ақ шламмен бірге осынша мөлшерде сұйық фаза келіп түседі, кг:
17,2*0,75=12,9
Сұйық фазаның құрамында, кг

-Al₂O₃

12,9/1200 * 96,8=1,04,

-Na₂О

12,9/1200 * 94,8=1,02,
-Н₂O

12,9-1,04-1,02=10,84

Шихтаға қосылатын әктастың қажетті мөлшері. Күйежентектеуге түсетін шихтаның құрамындағы SiO₂мөлшері, кг:
256,12+6,45+21,7=284,28,
мұндағы 256,12 – қызыл шламның құрамындағы SiO₂;

6,45 – ақ шламның қатты фазасының құрамындағы SiO₂;

21,7 – күйежентектеуге қажетті көмірдің күліндегі SiO₂ мөлшері.
Отын ретінде – 467,7 кг/т_гл және 20кг/т _гл – темірді тотықсыздандыру үшін. Күлдің құрамында 21,71 кг SiO₂ бар. Шихтаның құрамында молярлық қатынас бойынша:

СаО : SiO₂ = 2,0

284,28 кг SiO₂ байланыстыру үшін СаО-ң осынша мөлшері қолданылады, кг:

284,28*112/60=530,66,

мұндағы 112г/моль – 2СаО;

60 - SiO₂

Бұл жағдайда қызыл шламмен келетін СаО мөлшері – 6,98 кг, көмірдің құрамында 0,84 кг СаО болады. Демек әктаспен келетін оның мөлшері, кг:
530,66-6,98-0,84=522,84

Яғни, әктастың берілетін мөлшері, кг:

522,84/(0,547-0,013)=979,1,
мұндағы 0,547 – 1 кг әктас құрамындағы СаО-ң мөлшері;

0,013 – 1 кг әктастағы СаО-ң SiO2-мен байланысып 2СаО*SiO₂ түзетін мөлшері. 0,7/100 * 112/60=0,013 кг (0,7% SiO₂ –ң әктастағы мөлшері)

Әктас құрамындағы компоненттерді есептеу, кг:

-СO₂

979,1*42,98/100=420,82,
-SiO₂
979,1*0,7/100=6,85,

-СаО
979,1*54,7/100=535,57,

-басқада заттар
979,1*0.62/100=6,68,
-Н₂O
979,1-969,92=9,18
Темірді тотықсыздандыратын көмірдің құрамындағы ылғалдылықты есептеу. Тотықсыздандырғыш ретінде шихтаға 20 кг көмір қосады. Оның құрамындағы судың мөлшері, кг:
20*8/100=1,6
Олай болса құрғақ көмірдің массасы, кг

20-1,6 = 18,4

Тотықсыздандырғыш көмірдің күлінің құрамын есептеу. Жағылатын және тотықсыздандыратын көмірлердің күлінің құрамында, кг:

- Al₂O₃

37,62*22,8/100+1,2*17,0/100=8,78,
- SiO₂
37,62*58/100+1,2*4,33/100=21,87,
- Fe₂O₃
37,62*7,0+1,2*5,4/100=2,68,
-CaO
37,62*2,0/100+1,2*8,1/100=0,84,
-басқада заттар
37,62+1,2-35,75=3,07
Қызыл шламның жоғалтуларына шаққандағы, үгіту кезіндегі заттардың жоғалу мөлшері 0,75% құрайды. Сонда, қызыл шламның құрамындағы заттардың жоғалатын мөлшерлері, кг:

-Fe₂O₃

1,36*372,85/358,71=1,41,
-SiO₂
1,36*256,12/358,71=0,97,

-СаO
1,36*6,98/358,71=0,03,

-қыздыру кезіндегі шығындар
1,36*59,24/358,71=0,22,
-басқада заттар
1,36*26,33/358,71=0,1

Шихтаға қосылатын бокситтің мөлшерін анықтау. Орташа есеппен алғанда, үш вагон әктасқа екі вагон боксит жұмсалады. Сонда оның мөлшері, %:

2*100/15=13,34
Сонда бір тонна глинозем алу үшін, күйежентектеуге, кг:
979,1*13,4/100=13,61,
мұндағы 979,1 кг шихтаға қосылатын әктастың мөлшері.
Бокситтің құрамындағы компоненттердің мөлшерін есептеу, кг:

-Al₂O₃

130,61*43,1/100=56,29,
-Fe₂O₃
130,61*19,8/100=25,86,
-SiO₂
130,61*10,6/100=13,84,
-CaO
130,61*0,81/100=1,06,
-CO₂
130,61*0,9/100=1,18,
-қыздыру кезіндегі шығындар
130,61*23/100=30,04,
-басқада заттар
130,61-128,27=2,34,
-Н₂О
130,61*17,4/100=22,74
Қалыпталған әктастың құрамы. Бокситпен берілетін SiO₂ және CaO-ң, шихтаға қосылатын SiO₂ жалпы мөлшері, кг:
284,28+13,84-1,06*60/102=297,55,
мұндағы 284,28 - SiO₂ алдында қосылған массасы, кг;

13,84 – бокситпен қосылған SiO₂ мөлшері, кг;

1,06 -SiO₂ шығынымен есептелген, бокситпен берілетін масса, кг.

SiO₂-ң бұл мөлшеріне Ca₂O-ң мөлшерленіп берілетін массасы, кг:

297,55*112/60=555,43,

мұндағы 112-екі CaO-ң молекулярлыфқ массасы;

60 –SiO₂-ң молярлық массасы;

Олай болса, қызыл шламмен келетін 6,98 кг СаО-ны және 0,84 кг көмірдің күлін қоспаған кезде, СаО-ң қосатын мөлшері, кг:

555,43-6,98-0,84=547,61
Немесе шихтаға қосатын әктастың мөлшері, кг:
547,61/(0,547-0,013)=1025,49
Әктастың компоненттерін есептеу, кг

-CaO
1025,49*54,7/100=560,94,

-СО₂
1025,49*42,98/100=440,76,
-SiO₂
1025,49*0,7/100=7,18,
-құрамындағы басқа да заттар
1025,49*0,62/100=6,36,
-Н₂О
1025,49-1015,24=10,24
Телімге берілетін жаңа содының мөлшерін есептеу. Жаңа содынынң мөлшерін есептеу кезінде, сілтілік модулі шихта құрамындағы Al₂O₃-ң бірлігіне шаққанда 1,35 тең деп алынады. Al₂O₃-ң шихтаға қосылатын мөлшері, кг:
358,71+17,5+2,3+5,48+1,04+8,78+56,25=450,36
мұндағы 358,71- қызыл шламның қатты фазасының құрамындағы Al₂O₃, кг;

17,5 - қызыл шламның кегімен кететін сұйық фазаның құрамындағы Al₂O_3, кг;

2,3 күрең содымен кететін Al₂O₃ мөлшері, кг;

5,48 – ақ шламның қатты фазасындағы Al₂O₃, кг;

1,04 – ақ шламның сұйық фазасындағы Al₂O₃ , кг;

8,78 – көмірдің күлінің құрамындағы Al₂O₃, кг;

56,25 – боксит құрамындағы Al₂O₃,кг.

шихта компоненттерінің (жаңа содыны санамағандағы) құрамындағы Na₂О_жалпы мөлшері, кг:

Na₂О_жалпы =243,12+4,61+0,66+36,96+3,82+0,35+3,33+1,02=293,84,
мұндағы 243,12кг – қызыл шламның құрамындағы Na₂О_жалпы;

4,61кг және 0,66 – қызыл шламның сұйық фазасымен келетін Na₂О;

36,96 кг – күрең содымен келетін Na₂О_у;

3,82 кг - күрең содының сұйық фазасындағы Na₂О_к;

0,35 кг - күрең содының сұйық фазасындағы Na₂О_у;

3,33кг – ақ шламның қатты фазасындағы Na₂О_к;

1,02кг – ақ шламның сұйық фазасындағы Na₂О_к.
Na₂О –гі жаңа содынынң мөлшері, кг:
1,35*450,36/1,645=396,6,
Na₂О жаңа содының қосылатын мөлшері:, кг
396,6-293,84=102,76,
мұндағы 450,36 - Al₂O₃мөлшері, кг;

293,84- Na₂О –ң шихтамен келген массасы, кг.

Табиғи содының мөлшері, кг:
Na₂CO₃=102,76*0,927*106/62=175,67,
мұндағы 102,76- Na₂О-ң қосылатын қажетті мөлшері, кг;

0,927 – тауарлық содының құрамындағы Na₂CO₃ мөлшері, кг;

106 – соды моногидратының молярлық массасы;

62 - Na₂О-ң молекулалық салмағы.

Жаңа содының компоненттерін есептеу, кг:

-СО₂

175,67*44/106=72,92,
-Na₂О_у
175,67*62/106=102,76,
-Н₂О
175,67*1,2/100=2,11,

-басқа да заттар

11,73кг=189,52-177,79,
-Na₂CO₃*Н₂О
175,67*92,7/100=189,52,
мұндағы 44 - СО₂– молеклалық салмағы;

106- Na₂CO₃*Н₂О молекулалық салмағы =1,2% соды құрамындағы Н₂О мөлшері.

Кесте 2 – Күйежентектеу шихтасының материалдық балансы

Компоненттер		Берілді, кг																										Барлығы				Алынды, кг
		Қызыл қож		Қызыл шламмен келетін өндірістік су			Күрең сода			Құрамында күрең содасы бар айналмалы ерітінді			Ақ щлам			Ақ шламның сұйық фазасы			Жаңа сода			Әктас			Тотықсыздандырғыш көмірмен күл						Шихталы пульпа				Үгілу кезінде жоғалған заттар
Al₂O₃		358,71			17,8			-			2,3			5,48			1,04			-			-			8,78			450,36				449			1,36
Na₂О_к	243,12		4,61			-			3,82			3,33			1,02			-			-			-			259,9			254,65				1,25
Na₂О_у	-		0,66			36,96			0,35			-			-			-			102,76			-			140,73			140,73				-
Fe₂O₃	372,85		-			-			-			-			-			25,86			-			-			398,71			401,37				2,66
SiO₂	256,12		-			-			-			6,45			-			7,18			-			21,78			305,47			304,5				0,97
СаO	6,94		-			-			-			-			-			560,94			-			0,84			569,82			569,79				0,03
СO₂	-		0,47			26,23			0,25			-			-			440,76			72,92			-			541,81			-				541,81
Қ.к.ш.	59,24		-			-			-			-			-			-			-			-			89,28			0,22				89,06
Басқа заттар	26,33		-			-			-			-			-			6,36			11,73			3,07			49,83			49,73				0,1
Н₂О	-		998,32			10,73			20,9			1,94			10,84			10,25			2,11			1,6			1079,43			1029,43				-
Барлығы	1323,35		1021,86			73,92			27			17,2			12,9			1025,49			189,82			38,82			3884,45			3879,11				5,34

Шихтаны күйежентектеу және үгіту бөлімінің материалдық балансы. Күйежентектеу және күйежентекті үгіту бөліміндегі қыздыру кезіндегі шығындарды есептеу.

Күйежентектеуде және үгіту кезінде Al₂O₃ және Na₂О_к–ң шығындары

Потери Al₂O₃ и Na₂О_к при спекании и дроблении спека составит Al₂O₃=2,99кг, Na₂О_к=2,74, қалған компоненттер қызыл шламдағы Al₂O₃-ң бірлігіне тең келетін Al₂O₃ мөлшерімен пропорционалды түрде есептеледі,кг:

-Fe₂O₃

2,99*372,85/358,71=3,11,

-SiO₂

2,99*256,12/358,7=2,13,

-СаО

2,99*6,98/358,71=0,06,

-басқа заттар
2,99*26,33/358,71=0,22,

мұндағы 358,71- Al₂O₃мөлшері, кг;

372,85 - Fe₂O₃ мөлшері, кг;

256,12 - SiO₂мөлшері, кг;

6,98- СаО мөлшері, кг;

26,33 – қызыл шлам құрамындағы басқа заттардың массасы, кг.

Күйежентектеу кезінде пульпа құрамындағы ылғалдылықта жоғалады. Ол 1079,45 кг тең. Қыздыру кезіндегі шығыны 89,66 кг, сонымен қатар СО₂-ң 541,88 кг күйдіріліп кетеді. Нәтижесінде шығындардың саны 1722 кг болады.
Кесте 3 – Күйежентектеу кезіндегі шығындарды есептеу

Құрамы	Берілді	Барлығы	Алынды, кг
Құрамы	Шихта пульпасы	Барлығы	Күйежентектеу және үгіту кезіндегі шығындар	Үгітілген күйежентек
Al₂O₃	449	-	2,99	446,01
Na₂O_к	254,65	254,65	2,74	251,91
Na₂O_у	140,73	-	-	140,73
	401,37	-	3,11	398,26
SiO₂	304,50	-	2,13	302,37
CaO	569,79	-	0,06	569,73
CO₂	541,81	541,81	-	541,81
п.п.п.	89,06	89,06	-	89,06
басқа	49,73	49,51	0,22	49,29
	1079,43	1079,43	-	1079,43
Барлығы	3879,11	2014,46	11,25	3868,6

жүктеу 61,7 Kb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10