Методика Классена В.К

Методы расчета ТЭК с использованием стандартных значений энтальпий образования соединений из простых веществ.

1. По закону Гесса, являющегося частным случаем первого закона термодинамики, энтальпия реакции – аддитивная величина, которая не зависит от промежуточных стадий и определяется только начальным и конечным состоянием системы. Используя известные энтальпии образования соединений из простых веществ исходных и конечных минералов с учетом стехиометрических коэффициентов можно рассчитать значение ТЭК:

 

 ТЭК= (128,7С₃S + 133,8C₂S + 13,29C₃A + 10,46C₄AF) + 8,95• •(12,08CaCO₃+15,89AS₂H₂+15,17SiO₂+5,15Fe₂O₃+16,45Al₂O₃);

 

2.Теоретический расход теплоты на образование клинкера (или тепловой эффект клинкерообразования) , кДж/кгкл.:

Здесь  – расход теплоты на дегидратацию глинистых минералов, кДж/кгкл.;

 – расход теплоты на диссоциацию карбонатов кальция и магния, кДж/кгкл.;

 – приход теплоты в результате экзотермических реакций образования клинкерных минералов, кДж/кгкл.

2.1Расход теплоты на дегидратацию глинистых минералов , кДж/кгкл.

,

 

где  – содержание гидратной влаги в сухой сырьевой смеси, кг/кг кл., рассчитано в лабораторной работе № 2;

7880– тепловой эффект реакции разложения каолинита, кДж/кг.

2.2Расход теплоты на диссоциацию карбонатов , кДж/кгкл.

 

,

 

где 1780, 1400 – тепловые эффекты реакций разложения CaCO₃ и MgCO₃ соответственно, кДж/кг;

,  – содержание CaCO₃ и MgCO₃ в сухой сырьевой смеси соответственно, кг/кг кл.

, т. к. в составе сырьевой смеси отсутствует оксид магния (см. прил.

.

 

Здесь  – масса углекислого газа, выделившегося из сухой сырьевой смеси, кг/кг кл. (см. лабораторную работу № 2, табл. 3);

,  – молекулярные массы CaCO₃ и CO₂ соответственно, г/моль, равные

, .

 

2.3Приход теплоты в результате экзотермических реакций образования клинкерных минералов , кДж/кгкл.

.

 

Здесь  – содержание соответствующих клинкерных минералов, мас. % (см. прил. 6);

528, 715, 61, 84 – тепловые эффекты образования соответствующих клинкерных минералов , кДж/кг.

 

Методика Классена В.К.

Qтэк= [4054 ·m^ппп -(5,28 С₃S +7,16 C₂S + 0,25 C₃A +0,84 C₄AF)] · 4.19,кДж/кг кл

 

Qтэк= [968 ·m^ппп -(1,26С₃S +1,71 C₂S + 0,06 C₃A +0,2 C₄AF)],ккал/кгкл

Где: Qтэк – тепловой эффект клинкерообразования [кДж/кг кл., ккал/кг кл.]; С₃S, C₂S, C₃A, C₄AF и CaCO₃, AS₂H₂, SiO₂, Al₂O₃ –процентное содержание клинкерных и природных минералов в составе клинкера и сырьевой смеси соответственно; - Al₂O₃^с – процентное содержание глинозема в составе сырьевой смеси; m^ппп. – масса потерь при прокаливании (сумма масс гидратной влаги и углекислого газа) сырьевой смеси.