raschet_SRK_smorodin
.docФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Санкт-Петербургский государственный технологический
университет растительных полимеров»
Расчетная работа
по дисциплине:
Энергогенерирующее оборудование
на тему: «Расчет материального и теплового балансов СРК»
Выполнил: студент Великанова М.Н.___, учебная группа _____419.2______
Проверил: Смородин С.Н.
Санкт-Петербург
2014 г.
Исходные данные для расчета:
|
Наименование величины |
Единицы измерения |
Обозна-чение |
Значение |
При-меча- ние |
|
1.Черный щелок |
|
|
|
|
|
Температура щелока |
°С |
|
120 |
|
|
Щелочноть общая эффективная сульфидная по фенолфталеину |
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед. |
|
233,7 21,7 23,85 52,6 |
Данные лабораторного анализа
|
|
Содержание сульфата |
г/л
в ед. |
|
18,1 |
|
|
Плотность щелока |
кг/м3 |
ρ |
1385 |
|
|
Влажность щелока |
% |
|
30 |
|
|
Элементный состав аналитической пробы щелока влажность зольность сера общая сера сульфатная сера сульфидная сера органическая сера в золе углерод водород азот |
% % % % % % % % % % |
|
4 42,34 3,37 0,92 1,22 1,13 2,57 38.78 3,68 0,115 |
|
|
Теплота сгорания в калориметрической установке аналитической пробы щелока |
кДж/кг |
|
13672 |
|
|
Массовый расход черного щелока рабочая масса
сухая масса
|
кг/с
кг/с |
Вщ
|
23,14
16,2 |
Определено замером
|
|
2.Зеленый щелок |
|
|
|
|
|
Расход зеленого щелока |
м3/с |
|
0,048 |
Данные лабораторного анализа |
|
Удельный расход зеленого щелока |
л/кг а.c.в |
Vзел |
2,9752 |
|
|
Сщстав зеленого щелока едкий натр сульфид натрия сульфат натрия карбонат натрия |
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед. |
|
17,17 42,9 3,5 58,2 |
|
|
Общая щелочноть |
г/л
в ед. |
|
118,27 |
|
|
3.Б елый щелок |
|
|
|
|
|
Расход белого щелока |
м3/с |
|
0,048 |
Данные лабораторного анализа |
|
Удельный расход белого щелока |
л/кг а.c.в |
Vбел |
2,9752 |
|
|
Состав белого щелока едкий натр сульфид натрия сульфат натрия карбонат натрия |
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед.
г/л
в ед. |
|
17,17 13,6 1,7 2,74 |
|
|
Общая щелочноть |
г/л
в ед. |
|
33,51 |
|
|
4.Дымовые газы |
|
|
|
|
|
Расход газов |
м3/с |
|
40,4 |
|
|
Температура уходящих газов |
°С |
|
180 |
|
|
Состав уходящих газов трехатомные газы кислород оксид углерода сернисрый ангидрит серный ангидрит сероводород |
% % % % % % |
CO
|
8,2 4,8 0,35 0,082 0,1 0,1 |
|
|
Концентрация золы в газах за электрофильтром |
г/м3 |
μ |
0,9 |
|
|
Состав уноса сульфат натрия карбонат натрия хлористый натрий |
% % % |
|
98 2 - |
|
|
5. Сульфат |
|
|
|
|
|
Расход сульфата |
кг/с |
Bст |
- |
Определено замером
|
|
Состав сульфата сульфат натрия влажность |
% % |
|
- - |
|
|
Удельный расход сульфата |
кг/кг а.с.в |
|
- |
|
|
6.Вода – пар |
|
|
|
|
|
Расход питательной воды |
кг/с |
Dпв |
|
|
|
Давление питательной воды |
|
Pпв |
48 |
|
|
Температура питательной воды |
°С |
tпв |
140 |
|
|
Давление в барабане |
|
Pпв |
44 |
|
|
Непрерывная продувка |
кг/с |
Dпр |
0 |
|
|
Паропроизводительность |
кг/с |
Dпе |
55,027 |
|
|
Давление перегретого пара |
|
Pпе |
40 |
|
|
Температура перегретого пара |
°С |
tпе |
440 |
|
|
7.Воздух |
|
|
|
|
|
Расход общего воздуха |
м3/с |
Vоб |
76,9 |
|
|
Расход первичного воздуха |
м3/с |
V1 |
46,14 |
|
|
Расход вторичного Воздуха |
м3/с |
V2 |
30,76 |
|
|
Температура первичного воздуха |
°С |
t1 |
140 |
|
|
Температура вторичного Воздуха |
°С |
t2 |
140 |
|
|
Температура холодного Воздуха |
°С |
tхв |
30 |
=Вщх
WСТ
Определение состава минеральной части щелока
1. Свободный едкий натр:
=21,7 – 0,5∙23,85
= 9,77 г/л (в ед.
).
2. Карбонат натрия:
=
2∙(52,6 – 21,7) =61,8
г/л (в ед.
).
3.Едкий натр, связанный с органической частью щелока:
=
=233,7
– (52,6+0,5∙23,85+0,5∙61,8) = 138,285 г/л (в ед.
).
4. Сульфид натрия:
Na2S
=
= 23,85
г/л (в ед.
).
5.Содержание сухих веществ в щелоке при температуре анализа:
=
= 969,5 г/л.
6. Состав минеральной части в весовых процентах от сухой массы щелока:
100
=>NaOH=
= 9,77 % ,
100
=
23,85 % ,
100
= 61,8 % ,
100
=
18,1 % ,
100
=>
= 138,285
% .
7. Минеральная часть сухой массы щелока:
=1,3+18,4+3,1+10,9+4,27= 37,97 , %.
аналитической массы щелока:
=
=
= 36,45 %.
Определение состава органической части щелока
8. Количество углекислого газа, пошедшее на реакцию карбонизации в муфельной печи при определении зольности щелока:
= 4,54
%.
в
сухой массе:
.
9. Истинное содержание углерода в аналитической массе щелока:
=
38,78 + 0,273∙4,54 = 40 %.
10. Истинное содержание водорода в аналитической массе щелока:
=
3,68– 0.0454∙4,54=3,47
%.
11. Содержание углерода в сухой массе щелока:
=
= 41,67%.
12. Содержание водорода в сухой массе щелока:
=
= 3,61 %.
13. Содержание кислорода в сухой массе щелока:
=
100 – (41,67+3,61+1,17+0,12+37,97) = 15,46 %.
Материальный баланс по натрию
1. Вся щелочность сухой массы щелока в ед. Na2O:
= (0,775∙(18,4+1,3)+0,795∙3,1+0,585∙10,9+0,436∙4,27)/100 =
= 0,26 кг/кг а.с.в
|
Наименование |
Обозначение |
Размерность |
Сухая масса |
Рабочая Масса |
|
Влажность |
W |
% |
|
30 |
|
Углерод |
|
% |
41,67 |
29,17 |
|
Водород |
|
% |
3,61 |
2,527 |
|
Сера органическая |
|
% |
1,17 |
0,819 |
|
Кислород |
|
% |
15,46 |
10,82 |
|
Азот |
|
% |
0,12 |
0,084 |
|
Едкий натр, связанный с органической частью |
|
% |
18,4 |
12,88 |
|
Едкий натр свободный |
|
% |
1,3 |
0,91 |
|
Карбонат натрия |
|
% |
10,9 |
7,63 |
|
Сульфид натрия |
|
% |
3,1 |
2,17 |
|
Сульфат натрия |
|
% |
4,27 |
2,989 |
|
Сера сульфидная |
|
% |
1,27 |
0,889 |
|
Сера сульфатная |
|
% |
0,96 |
0,672 |
|
Минеральная часть |
|
% |
37,97 |
26,58 |
|
Количество углекислого газа израсходованного на карбонизацию |
|
% |
4,54 |
3,178 |
