3.4. Матеріальні та теплові розрахунки
Згідно із завданням річна продуктивність запроектованої технології за розчином з хвостосховища становить 1млн т/рік. Ефективний фонд робочого часу основного обладнання відповідно до роботи аналогічних виробництв становить 7485 год. Отже, погодинна продуктивність буде 1000000 / 7485 = 53,44 т/год.
На підставі результатів експериментальних досліджень, наведених у п.п. 2.1-2.5 виконаємо матеріальні розрахунки процесу перероблення розчину з хвостосховища у розрахунку на годинну продуктивність.
3.4.1. Матеріальний розрахунок і-ї стадії випарювання
На стадію випарювання подають розчин з хвостосховища з витратою 53,44 т/год такого складу (мас. %): K+ 2,39; Na+ 6,12; Mg2+ 2,83; Clˉ 13,60; SO42– 8,50; H2O 66,56. Згідно з результатами експериментів його необхідно випарувати до ступеня випарювання α = 32 %.
Згідно з технологічною схемою на першу стадію випаровування також подають сіль після стадії охолодження і кристалізації з апарату ВКУ з витратою 0,425 т/год такого складу (мас.%): K+ 25,66; Na+ 22,12; Mg2+ 0,88; Clˉ 46,90; SO42– 0,53; H2O 3,54.
Також вводять 0,6 т/год солі, яку одержують після ректифікації маточного розчину такого складу (мас.%): K+ 1,33; Na+32,67; Mg2+ 2,01; Clˉ 51,99; SO42– 7,33; H2O 4,67. Разом із нею надходить (т/год):
Відповідно до експериментальних даних із такої суміші початкового розчину буде отримано 8,16 т/год промитого осаду NaCl такого складу (мас.%): K+ 0,15; Na+ 36,58; Mg2+ 0,15; Clˉ 56,43; SO42– 0,15; H2O 6,54. Він містить (т/год):
Також в результаті випаровування буде утворюватись 29,14 т/год випаруваного розчину 1 такого складу (мас.%): K+ 4,76; Na+ 2,18; Mg2+ 5,20; Clˉ 11,23; SO42– 15,70; H2O 60,92. Він містить (т/год):
На цій стадії випаровується 43,34 т/год води.
Результати обчислень зведемо в таблицю 3.3.
Таблиця 3.3
Матеріальний баланс і-ї стадії випарювання
Стаття |
Маса, т/год |
K+ |
Na+ |
Mg2+ |
Clˉ |
SO42ˉ |
H2O |
Надходження: |
|
||||||
1.Розчин хвостосховища |
133,60 |
3,19 |
8,18 |
3,78 |
18,17 |
11,36 |
88,92 |
2.Сіль після ВКУ |
1,13 |
0,29 |
0,25 |
0,01 |
0,53 |
0,01 |
0,04 |
3.Сіль після ректифікації |
1,50 |
0,02 |
0,49 |
0,03 |
0,78 |
0,11 |
0,07 |
Разом |
136,23 |
3,5 |
8,92 |
3,82 |
19,48 |
11,48 |
89,03 |
Витрата: |
|
||||||
1. NaCl |
20,04 |
0,03 |
7,33 |
0,03 |
11,30 |
0,04 |
1,31 |
2.Випаруваний розчин 1 |
72,85 |
3,47 |
1,59 |
3,79 |
8,18 |
11,44 |
44,38 |
3.Випарувана вода |
43,34 |
|
|
|
|
|
43,34 |
Разом |
136,23 |
3,50 |
8,92 |
3,82 |
19,48 |
11,48 |
89,03 |