Материальный баланс при фильтрации

Приход			расход
Статья прихода	Количество		статья расхода	Количество
	поток	компонент		поток	компонент
Сгущенная пульпа фторида			1.Влажный осадок в т.ч.	17469,21
алюминия в т.ч.			AlF3*3H2O		13911,39
1. Твердая фаза в т.ч.	13969,77		SiO2		58,38
AlF3*3H2O		13911,39	H2O		3443,01
SiO2		58,38	SO4		49,43
2.Жидкая фаза в т.ч	15951,88		2.Маточный раствор в т.ч.	12459,44
Na2SO4		73,11	Na2SO4		23,68
H2SO4		53,54	H2SO4		53,54
HF		82,35	HF		82,35
H2O		15492,55	H2O		12049,54
AlF3		250,33	AlF3		250,33
Итого	29921,65	29921,65	Итого	29921,65	29921,65

После фильтрации направляется на сушку.

Удаление свободной и частично связанной воды по реакциям:

2 AlF3*3H2O = AlF3*0,5H2O + 2,5H2O (6)

2 AlF3*0,5H2O +2H2O = Al2O3 + 6HF (7)

AlF3*0,5H2O = AlF3 + 0,5H2O (8)

Предположим, что потери AlF3 составляют 4%.

8718,13 -100% 8718.13*4/100=348.72кг

m(А1F3)- 4%

m(А1F3)=8718,13-348,72=8364,40кг

m(А1F3*0,5H2O)=8364,4*93/84=9266,12кг (по 8-ой реакции)

m(А1F3*0,5H2O)=13911,39*93/138=9375,07кг (по 6-ой реакции)

m(А1F3*0,5H2O)=9375,07-9266,12=108,95кг (по 7-ой реакции)

m(Al2O3)=108.95*102/93=119.49кг

m(HF) =108,95*20*6/2*93=70,29кг

Расчет баланс по воде:

m(H2O)=13911,39*45/138=4536,32кг(по 6-ой реакции)

m(H2O)=9266,12*9/93=896,72кг(по 8-ой реакции)

m(H2O)в паре=4536,32+896,72+3443,01=8791,70кг

m(H2O)=5390,87-42,17=5348,69кг

m(H2O)=119,49*2*18/102=42,17кг

Составим таблицу материального баланса при сушке.

Таблица 3.4.

Материальный баланс при сушке.

Приход			расход
Статья прихода	Количество		статья расхода	Количество
	поток	компонент		поток	компонент
1.Влажный осадок в т.ч.	17469,21		1.Фторид алюминия в т.ч.	8596,7
AlF3*3H2O		13911,39	AlF3		8369,4
SiO2		58,38	SiO2		58,38
H2O		3443,01	Al2O3		119,49
SO4		49,43	SO4		49,43
			2.Отходящие газы в т.ч.	8872,51
			HF		70,29
			AlF3пыль		10,52
			H2O		8791,7
Итого	17469,21	17469,21	Итого	17469,21	17469,21

3.6.2 Расчет теплового баланса.

CH4+2O2=CO4+2H2O + 890950 кДж/кмоль.

Qфиз.+Qпод.= Qфиз.+ Qпот.

(C_p*m_AlF3*T+C_H2O*m_H2O*T)+Q_под.=С_p*m_H2O*T₁+0.05(Cp*m_AlF3*T+C_H2O*m_H2O*T)

m(А1F3)=13911,39*84/138=8467,80кг

m(H2O)=13911,39-8467,80=5443,59+3443,02=8886,6кг

75,1*8467,80*100+75,31*100*8886,6+Qпод.=8596,7*400*75,1+0,05*(75,1*8467,80*100+75,31*100*8886,6=134,25ГДж

Qр-ии=0,89ГДж

U(CH4)=134,25/0,89=150,84кмоль

150,84-98%

Uгаза -100% Uгаза=150,84*0,98=153,92кмоль.

Vгаза=153,92*22,4=3447,77м

3.6.3 Расчет исходных коэффициентов

ЗНF+Аl(ОН)3 = ЗА1FЗ + ЗН2O

Таблица 3.5

Расходные коэффициенты при получении фторида алюминия

Исходное сырье	Значение расходного коэффициента
	Теоретическое	Практическое
1.Плавиковая кислота	0.731	0.746
2.Гидроксид алюминия	0.949	0.964

Вывод.

В ходе данного курсовой работы изучил производство фторида алюминия. Подробно рассмотрел «сухой» метод получение фторида алюминия. В промышленности технический трифторид алюминия применяется в производстве алюминия электролитическим методом - добавка в качестве флюса в электролитические ванны вместе с криолитом и плавиковым шпатом. Добавка фторидов облегчает проведение электролиза, так как они хорошо растворяют А12O3, понижают температуру плавле­ния и повышают текучесть электролита. На производство 1 тонны алюминия расходуется 31 кг А1F3. Кроме того, трифторид алюми­ния может применяться в химической, стекольной и керамической отраслях промышленности.