Методические рекомендации к к. р №2
ПРОИЗВОДСТВО МИНЕРАЛЬНЫХ УДОБРЕНИЙ
Общепринято, что азотные удобрения пересчитываются на элементарный азот, все фосфорные – на 
, калийные – на 
Например:
% 
=
Где 
-молярная масса 
(94), 
- молярная масса
(74,45), 2 – два атомакалия в оксиде калия тогда в чистом (100%) 
содержится:
% 
=
Аналогично пересчитываются азотные удобрения на азот, фосфорные на 
.
Задача:
Предприятие отгрузило 60т 
с содержанием 59% 
. За какое количество потребитель будет производить расчёт? Какое количество примесей в % , содержит удобрение?
Алгоритм решения:
Пересчитать 60т удобрения
. Полученное кол-во будет ответом на первый вопрос задачи.(ответ: 35,4т 
) Количество примесей в удобрении рассчитывают исходя из кол-ва 
в чистом (100%) 
и в отгружаемом удобрении. Разница между ними это и будет содержание примесей. Найти процентное содержание можно по пропорции. (ответ: 6,54%) Найдя процентное содержание примесей в удобрении, пересчитать на кол-во в т. (ответ: 3,924т Балласта) Условие задачи 1 для к. р:
Предприятие отгрузило Nт удобрения с содержанием M% соответствующего питательного в-ва (N, 
, 
) За какое кол-во потребитель будет производить расчёт? Какое количество примесей в % , содержит удобрение?
Вариант | удобрение | Кол-во т. | Содержание питательного в-ва,% | |
1 | Название | формула | 50 | 35 |
преципитат |
| |||
Примечание: атомные массы элементов следующие: С - 12,011, О - 15,999, N - 14,007, H - 1,008 , S – 32,067, Na – 22,99, Ca – 40,078, P – 30,974, F - 18,998, Si - 28,086, K - 39,098, Mg-24,305, Cl-35,453 |
ПРОИЗВОДСТВО СЕРНОЙ КИСЛОТЫ
Задача 2:
Составить материальный и тепловой баланс печного отделения обжига колчедана.
Исходные данные для расчёта:
Производительность печей (на 100% серной кислоты) 
, т. ч
Степень использования серы, 
Расход сухого колчедана(45% S) на 1 т серной кислоты
Содержание, % :
Серы в колчедане Cs,
Влаги в колчедане Cвл
Серы в огарке Cs(Ог)
в сухом обжиговом газе
в сухом обжиговом газе
Температура, 
:
Колчедана 
Воздуха
Обжигового газа на выходе из печи 
Огарка
Относительная влажность воздуха 
,%
Теплоёмкость | Колче-дан | Воздух | Вода | Огарок | Диоксид серы | Кислород | Азот | Вода |
20 | кДж.( | 1,3097 | 2,006 | |||||
кДж.( | 0,538 | 1,0119 | ||||||
800 | кДж.( | 2,428 | 1,571 | 1,463 | 1,884 | |||
кДж.( | 0,883 |
:
:
Потери теплоты, % от прихода
Алгоритм решения:
Расчёт материального баланса
Определим общее содержание серы, которое должно быть в колчедане:
Это количество серы должно поступить в печи для обжига.
При содержании 
% серы, количество сухого колчедана составит:
=
кг/ч
Количество влаги в этом колчедане при его 
% влажности
=
кг/ч
Количество огарка, образующегося при обжиге 
. кг/ч сухого колчедана
=
,кг/ч
Количество серы в этом огарке
,кг/ч
Потери серы с огарком составят
П=
Количество выгоревшей серы
В=
Общий объем S
Где 22,4 – об’ем 1 моль газообразного вещества при стандартных условиях
Объем 
Объем 
, 
Концентрация кислорода в обжиговом газе
,%
Где n=21%, m=1,375/
Объем сухого обжиговом газе
,
Объем кислорода в обжиговом газе
,
Объем азота в обжиговом газе
,
Объем сухого воздуха, поступающего на обжиг колчедана (при содержании 79% азота в воздухе)
, 
Объем паров в воздухе (при 
и относительной влажности 50% давление паров воды в нем равно Р
= 8,77 мм. рт. ст), подаваемом в печь на обжиг колчедана
, 
, кг/ч
Где 18 – молярная масса воды.
Объем паров воды в обжиговом газе с учетом влаги колчедана
, 
, кг/ч
Полученные данные сводим в таблицу
Материальный баланс «печного отделения»
Приход | Количество | Расход | Количество |
кг/ч |
| кг/ч |
|
Колчедан | Огарок | ||
Влага колчедана | Обжиговой газ | ||
Сухой воздух |
| ||
Влага с воздухом |
| ||
| |||
| |||
| |||
Всего | Всего |
Расчет теплового баланса.
Для вычисления тепла 
, введенного с исходными веществами и выведенного с продуктами реакции, можно использовать формулу:
Где 
средняя теплоемкость веществ при температуре их поступления или выведения, кДЖ/ (
), (или кДЖ\ (кг/К), 
- расход вещества, 
или кг/ч, Т – температура веществ, К
Теплота экзотермической реакции обжига определяется по ее тепловому эффекту
4Fe
+
=8
При образовании 8 моль или 8
22,4 
по суммарной реакции обжига колчедана) выделится 3400кДЖ. Следовательно, при 
Q=3400
1000/(8
22,4)
Тепло обжигового газа
Q=
+
+Q
Расход теплоты на выработку пара определяется из теплового баланса по разности между приходом и расходом тепла с огарком, обжиговым газом и потерями
Тепловой баланс «печного отделения» представляют в виде:
Приход | Количество | Расход | Количество |
кДЖ/ч | % | кДЖ/ч | % |
Тепло сухого колчедана | Тепло огарка | ||
Тепло с влагой колчедана | Тепло обжигового газа | ||
Тепло сухого воздуха | Теплопотери | ||
Тепло влаги воздуха | Тепло на получение пара в кипящем слое | ||
Тепло горения колчедана | |||
Всего | Всего |
Задача №2 Составить материальный и тепловой баланс печного отделения обжига колчедана. Исходные данные:
Производительность печей (на 100% серной кислоты) G | Сте-пень испо-льзо-ва-ния серы, | Расход сухого колчедана (45% S) на 1 т серной кислоты, т | Содержание,% | Температура °С | Отно-сите-льная влаж-ность воздуха | Потери тепло-ты, % от прихода | |||||||
Серы в кол-чедане Сs | Влаги в кол-чедане | Серы в огарке Сs(ог) |
|
| Кол-чедана | Воз-духа
| Обжи-гового газа на выходе из печи
| Ога-рка
| |||||
110 | 0,855 | 0,84 | 45 | 6 | 0,8 | 14,5 | 0,1 | 20 | 20 | 850 | 850 | 50 | 1 |
, т/ч
, %
в сухом обжиговом газе СS
в сухом обжиговом газе СS
