Xreferat.com » Рефераты по промышленности и производству » Расчет барабанной вращающейся печи

Расчет барабанной вращающейся печи

МАЭ РФ

Государственный Технологический Институт


Кафедра МАХП


РАСЧЕТ БАРАБАННОЙ

ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ


ТиОСП 080.11.01.00 РР


Преподаватель

_____________.

«______» _____________.

Студент группы

_____________

«_____» _____________.


Содержание


Введение 3

1 Цель расчета 4

2 Данные для расчета 4

3 Расчеты 5

3.1 Материальный баланс процесса разложения 5

3.2 Тепловой баланс процесса разложения 9

3.3 Конструктивный расчет 10

3.4 Определение мощности 11

Заключение 12

Литература 13

Приложение А – Эскиз барабанной вращающейся печи…………………….14

Введение


Фтороводород занимает большое значение в химической промышленности. Его используют как для получения фтора, фторидов различных металлов, искусственного криолита, так и для получения фторорганических соединений. Важную роль занимает фтороводород в атомной промышленности.

В промышленных условиях фтороводород получают методом сернокислотного реагирования с флюоритом в барабанных вращающихся печах с электрическим обогревом или обогревом топочными газами.

Данная работа посвящена расчету барабанной вращающейся печи.

1 Цель расчета


Целью данного расчета является закрепление теоретических навыков по курсу “Технология и оборудование специальных производств” и применение их к конкретному материальному, тепловому балансу и определение конструктивных размеров печи.


2 Исходные данные


Исходные данные представлены в таблице 1


Таблица 1 – Исходные данные


1 Состав плавикового шпата, %

ФФ

CaF2

SiO2

CaCO3

CaS

Ca3 (PO4)2


95Б

95,0

2,5

1,9

0,4

0,2

Состав серной кислоты, %

H2SO4

HF

H2O


93

6,5

0,5

3 Избыток серной кислоты, % 5
4 Температура серной кислоты, 0С 80
5 Температура процесса, 0С 250
6 Время процесса, час 4
7 Степень разложения CaF2, % 98,6
8 Производительность по плавикому шпату, т/час 1

Реакции протекающие в процессе


1)Расчет барабанной вращающейся печи

2)Расчет барабанной вращающейся печи

3)Расчет барабанной вращающейся печи

4)Расчет барабанной вращающейся печи

5)Расчет барабанной вращающейся печи

6)Расчет барабанной вращающейся печи

3Расчеты


3.1 Материальный баланс процесса разложения


Учитывая состав плавикового шпата, определим расход каждого химического соединения:


Расчет барабанной вращающейся печикг/ч; Расчет барабанной вращающейся печикг/ч; Расчет барабанной вращающейся печикг/ч; Расчет барабанной вращающейся печикг/ч; Расчет барабанной вращающейся печикг/ч.


3.1.1 Расчет реакции 1


Расчет барабанной вращающейся печи


Расход серной кислоты с избытком


Расчет барабанной вращающейся печи


где Расчет барабанной вращающейся печи - коэффициент избытка серной кислоты,


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.

Расчет барабанной вращающейся печи


где Расчет барабанной вращающейся печи - степень разложения CaF2.


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расход CaSO4

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расход HF

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Непрореагировавший CaF2

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса этой реакции

Таблица 2 – Материальный баланс


Приход кг/ч Расход кг/ч

1 CaF2

2 H2SO4(изб)

950

1253,27

1 CaF2(ост)

2 CaSO4

3 HF

4 H2SO4(ост)

13,3

1633,22

480,35

76,39

Итого 2203,27 Итого 2203,26

3.1.2 Расчет реакции 2


Расчет барабанной вращающейся печи


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса

Таблица 3 – Материальный баланс


Приход кг/ч Расход кг/ч

1 SiO2

2 HF

25

33,3

1 SiF4

2 H2O

43,3

15

Итого 58,3 Итого 58,3

3.1.3 Расчет реакции 3


Расчет барабанной вращающейся печи


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.


Составляем таблицу материального баланса

Таблица 4 – Материальный баланс реакции


Приход кг/ч Расход кг/ч

1 CaCO3

2 H2SO4(изб)

19

19,551

1 CaSO4

2 H2O

3 CO2

4 H2SO4(ост)

25,84

3,42

8,36

0,931

Итого 38,551 Итого 39,551

3.1.4 Расчет реакции 4


Расчет барабанной вращающейся печи


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.

Составляем таблицу материального баланса

Таблица 5 – Материальный баланс реакции


Приход кг/ч Расход кг/ч

1 CaS

2 H2SO4(изб)

4

5,708

1 CaSO4

2 H2S

3 H2SO4(ост)

7,55

1,88

0,272

Итого 9,708 Итого 9,708

3.1.5 Расчет реакции 5


Расчет барабанной вращающейся печи


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч.

Составляем таблицу материального баланса

Таблица 6 – Материальный баланс реакции


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


Расчет барабанной вращающейся печи


Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи кг/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи 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


Расчет барабанной вращающейся печи;

Расчет барабанной вращающейся печи;


Приход:

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,


Расход:

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печиДж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи Дж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи 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 - 2Ч268,61 + 1214 + 811,3 = 64,08 кДж/моль.


Определим тепло реакции:


Qреакции = (950Ч64,08)/78 =780,46 кДж/ч,

Расчет барабанной вращающейся печи

Расчет барабанной вращающейся печи,


Qпотерь = 0,1Ч420627274,4=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

Qфф

Qрск

Qэл.нагр.

16997818

148340747,2

420627274,4

Qреак.газ

Qотв.гипс

Qреакции

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:


Расчет барабанной вращающейся печи


Диаметр барабана:


Расчет барабанной вращающейся печи


Длина барабана:


Расчет барабанной вращающейся печи


3.3.2 Определение геометрических размеров при помощи отношения L/D

Задаёмся L/D=10, L=10D.

Диаметр барабана определим по формуле:


Расчет барабанной вращающейся печи

Расчет барабанной вращающейся печи


где t - время процесса разложения, 4часа;

rМ – плотность материала, 2431кг/м3;

j - коэффициент заполнения аппарата, 0,2.


Расчет барабанной вращающейся печи

Расчет барабанной вращающейся печи


Тогда


L=10Ч1,34=13,4м.


Принимаем D=1,4м и L=14м.


3.4 Определение мощности


Определим число оборотов барабана:


Расчет барабанной вращающейся печи

Расчет барабанной вращающейся печи

Принимаем n=0,1 об/с.

Мощность для вращения барабана:


N = 0,0013ЧD3ЧLЧrCPЧnЧj;

N = 0,0013Ч1,43Ч14Ч2431Ч0,1Ч0,2 = 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.

Расчет барабанной вращающейся печи

Если Вам нужна помощь с академической работой (курсовая, контрольная, диплом, реферат и т.д.), обратитесь к нашим специалистам. Более 90000 специалистов готовы Вам помочь.
Бесплатные корректировки и доработки. Бесплатная оценка стоимости работы.

Поможем написать работу на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту

Похожие рефераты: