Расчет баланса по смеси солей

Исходным сырьем является раствор, образующийся при переработке молибденитового концентрата способом выщелачивания азотной кислотой с последующей обработкой серной кислотой. Состав раствора, % (масс): (NH₄)₂SO₄ - 7,79; NH₄NO₃ – 1,28.

Номинальный фонд времени работы (Тн) 300 дней. В год планируется получать 14097,6 т продукта (сульфата и нитрата аммония). Следовательно производительность за одни сутки составит 46,9920 т.

Материальный баланс по смеси солей:

Х₁ = Х₂+Х₃ Х₁ = 47,4447

Х₃+Х1₃ = Х₆+Х₄ Х₂ = 4,74447

Х₄ = Х₇+Х₅ Х₃ = 42,70026

Х₅+Х₁₀+Х₁₄ = Х₈+Х₉ Х₄ = 49,56872

Х₉+Х₁₉ = Х₁₆+Х₁₇+Х₁₄+Х₁₅ Х₅ = 49,56624

Х₈ = Х₁₀+Х₁₁ Х₆ = 0,0024786

Х₁₁+Х₂ = Х₁₂+Х₁₃ Х₇ = 0,002478

Х₁₆ = Х₁₉+Х₁₈ Х₈= 12,4404

Х₂ = 0,1×(Х₁) Х₉ = 70,4958

Х₄ = 0,99995×(Х₃+Х₁₃) Х₁₀ = 9,95235

Х₅ = 0,99995×(Х₄) Х₁₁ = 2,48809

Х₈ = 0,15×(Х₅+Х₁₀+Х₁₄) Х₁₂ = 0,36163

Х₁₁ = 0,2×(Х₈) Х₁₃ = 6,8709

Х₁₄ = 0,299×(Х₉+Х₁₉) Х₁₄ = 23,41768

Х₁₆ = 0,1×(Х₉+Х₁₉) Х₁₅ = 0,07832

Х₁₉ = 0,999×(Х₁₆) Х₁₆ = 7,8320

Х₁₇ = 0,6×(Х₉+Х₁₉) Х₁₇ = 46,9920

Х₁₃ = 0,95×(Х₂+Х₁₁) Х₁₈ = 0,007832

Х₁₇ = 46,9920 Х₁₉ = 7,82477

Извлечение составляет:

(Х₁₇:Х₁) ×100% = 99%

Расчет материального баланса по технологическим операциям

Выпаривание

На операцию приходит раствор:

M_солей= Х₃ = 42,70026 т

Начальная концентрация солей составляет 9,07 %. Плотность исходного раствора r=1056 кг/м³

Следовательно масса раствора составит:

100% - М_S

9,07% - 42,70026

М_S = 470,78566 т

Тогда объем раствора равен:

V = М_S:r = 444,14 м³(14)

Раствор с операции мокрой очистки содержит 6,8709 т солей (Х₁₃). Плотность раствора r=1060 кг/м³

Масса раствора с операции мокрой составляет ~ 1/10 часть от массы исходного раствора поступающего в схему Так как масса последнего равна 470,78566 т, то масса раствора на орошение составит:

1/10 × 470,78566 = 47,07856 т в нем 9,07% солей или 4,27 т солей. Т.к. раствор выходит с операции мокрой очистки, он содержит 6,8709 т солей (Х₁₃), то было поглощено раствором 6,8709 – 4,27 = 2,6009 т пыли, следовательно масса раствора составила: 47,07856+2,6009= 49,67946 т.

r = 1,060 г/см³ Þ объем V = 49,67946 × 1,06 = 52,66 м³.

Определим массу выпаренной воды по формуле:

, где (15)

С₁ и С₂ –концентрации солей в конечных и исходных растворах.

или 9,44% (16)

С₂= 65%

Следовательно т

Масса потерь при этом составила:

М_S - М_р-ра^конц –М_пара= 0,0198 (17)

Концентрация солей при этом составила 12,52%.

Исходный раствор r = 1,056 кг/дм³

Раствор с операции мокрой очистки r = 1,060 кг/дм³

Концентрированный раствор r = 1,155 кг/дм³

Потери r = 1,062 кг/дм³

Таблица 3 – Суточный материальный баланс операции выпаривание

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_солей, т	V, м³
Исходный раствор	470,79	42,40	444,14	Концентрированный раствор	76,26	49,57	66,03
Раствор с операции мокрой очистки	49,68	6,87	52,66	пар	444,88	-	444,88
Раствор с операции мокрой очистки	49,68	6,87	52,66	потери	0,02	0,003	0,02
Итого	520,46	49,57	496,80	Итого	520,46	49,57	510,93

Кристаллизация

Плотность концентрированного раствора r = 1155 кг/м³

С операции кристаллизации выходит пульпа следующего состава: (NH₄)₂SO₄ – 30%; NH₄NO₃ – 10%; влага – 30%; твердой фазы до 30%. Следовательно в пульпе содержится 70% солей, т.к. их масса составляет (Х₅) 49,56624 т, то масса пульпы:

М_пульпы = 49,56624:0,7 = 70,8089 т.

Пусть потери составляет пульпа. Т.к. в потерях масса солей составляет (Х₇) 0,002478, то масса потерь:

М_потерь = 0,002478:0,7 = 0,00354 т

Концентрированный раствор r = 1,155 кг/дм³

Пульпа влажностью 30% r=1,458 г/см³

Потери r = 1,062 кг/дм³

Следовательно масса выпаренной воды составит

М_р-ра – М_пульпы - М_потерь =5,447 (18)

Таблица 4 – Суточный материальный баланс операции кристаллизация

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_солей, т	V, м³
Концентрированный раствор	76,26	49,57	6,03	Пульпа влажностью 30%	70,81	49,57	8,57
				пар	5,45	-	0,45
				потери	0,003	0,002	0,0002
Итого	76,26	49,57	6,03	Итого	76,26	49,57	54,01

Сушка-грануляция

Пульпа влажностью 30% r = 1,155 кг/дм3

Пыль после сухой очистки r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,5r

Мелкая фракция после грохочения r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,7r

Сушильный агент r = 1,5 кг/дм³

Гранулированная смесь солей r = 1,155 кг/дм³, н.м. = 0,6r

Отработанный сушильный агент r = 1,53 кг/дм³

Таблица 5 – Суточный материальный баланс операции Сушка-грануляция

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_солей, т	V, м³
Пульпа влажностью 30 %	70,81	49,57	48,56	Гранулированная смесь солей Влага 1%	71,21	70,49	69,95
Пульпа влажностью 30 %	70,81	49,57	48,56	Отработанный сушильный агент 15 % солей	105,31	12,44	68,29
Пыль после сухой очистки	10,05	9,95	11,83
Мелкая фракция после грохочения	23,65	23,42	19,92
Сушильный агент	70,50	88,12	48,00
Итого	176,52	82,94	128,31	Итого	176,52	82,94	138,24

Сухая очистка

Отработанный сушильный агент с операции сушка грануляция

r = 1,53 кг/дм³

Пыль r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,5 × r

Отработанный сушильный агент r = 1,62 кг/дм³

Таблица 6 – Суточный материальный баланс операции сухая очистка

Поступило

Получено

название

М_S, т

М_солей, т

V, м³

название

М_S, т

М_солей, т

V, м³

Отработанны й сушильный агент с операции сушка грануляция

105,31

12,44

68,29

пыль

10,05

9,95

11,83

Отработанный сушильный агент 20 % солей

95,25

2,49

58,80

Итого

105,31

12,44

68,29

Итого

105,31

12,44

70,63

Грохочение

Гранулированная смесь солей……………………....r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,6×r

Фракция после дробления……………………………r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,6×r

Крупная фракция……………………………………. r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,55×r

Мелкая фракция……………………………………….r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,7×r

Кондиционный продукт……………………………...r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,6×r

Потери………………………………………………….r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,5×r

Таблица 7 – Суточный материальный баланс операции грохочение

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_{соле й}, т	V, м³
Гранулированная смесь солей	71,21	70,49	69,95	Крупная фракция	7,91	7,83	8,48
				Мелкая фракция	23,65	23,42	19,92
				Кондиционный продукт	47,47	46,40	46,63
Фракция после дробления	7,90	7,82	7,51	Кондиционный продукт	47,47	46,40	46,63
Фракция после дробления	7,90	7,82	7,51	потери	0,08	0,08	0,09
Итого	79,11	78,32	77,47	Итого	79,11	78,32	75,12

Дробление

Крупная фракция…………………………………………….r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,55×r

Фракция после дробления.................................……….....r = 1,6965 кг/дм3, н.м. = 0,6×r

Потери …………………………………………………….. ….r = 1,6965 кг/дм³, н.м. = 0,5×r

Таблица 8 – Суточный материальный баланс операции дробление

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_солей, т	V, м³
крупная фракция	7,91	7,83	8,48	Фракция после дробления	7,90	7,82	7,51
крупная фракция	7,91	7,83	8,48	потери	0,01	0,01	0,01
Итого	7,91	7,83	8,48	Итого	7,91	7,83	7,52

Мокрая очистка

Исходный раствор 1:10 часть r = 1,056 кг/дм³

Отработанный сушильный агент r = 1,62 кг/дм³

Раствор на выпаривание r = 1,060 кг/дм³

Газ r = 1,5 кг/дм³

Таблица 9 – Суточный материальный баланс операции мокрая очистка

Поступило				Получено
название	М_S, т	М_солей, т	V, м³	название	М_S, т	М_солей, т	V, м³
Исходный раствор 1/10 часть	50,97	4,74	48,27	Раствор на выпаривание	54,44	6,87	57,70
Отработанный сушильный агент	95,25	2,49	58,80	газ	91,97	0,36	61,19
Итого	146,23	7,23	107,07	Итого	146,23	7,23	118,89

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

13 14 15 16 17 18 19

Конспект режимных моментов в средней группе в первую половину дня

Уголовно-исполнительное право: Шпаргалка

Формы, виды и типы культуры

Требования безопасности в аварийных ситуациях. Действия работника при возникновении аварийных ситуаций, которые могут привести к несчастным случаям, пожару (взрыву)

Закон сохранения момента импульса

Орфография и орфограммы. Типы и виды орфограмм

Самый сильный аргумент, почему эволюция человека не могла быть