Навигация
Розрахунок теплового балансу
22575
знаков
3
таблицы
2
изображения
2.2 Розрахунок теплового балансу
По довідниках термодинамічних величин знаходимо теплоємнисть і ентальпию речовин [6, 7, 8, 9].
Таблиця 2.2
Термодинамічні властивості речовин.
| Речовина | Теплоємність,с,Дж/моль*◦С | Ентальпия, ΔН, кДж/моль |
| Fe2O3 | 103,76 | -822,16 |
| Cr2O3 | 104,52 | -1140,56 |
| H2SO4 | 138,91 | -813,99 |
| H2O | 75,3 | -285,83 |
| Fe2 (SO4) 3 | 394,5 | -2584 |
| Cr2 (SO4) 3 | 281 | -3308 |
Розраховуємо тепловий ефект реакції:
ΔНр1 = ( ΔН Fe2 (SO4)3 + 3 * ΔН H2O) - (ΔH Fe2O3 + 3 * ΔH H2SO4) =
= (-2584 – 3 * 285,83 ) - (-882,16 – 3 * 813,99) = -117,36 кДж/моль
ΔНр2 = (ΔН Cr2 (SO4)3 + 3 * ΔH H2O) - (ΔH Cr2O3 + 3 * ΔH H2SO4) =
= -3308 – 3 * 285,83 + 1140,56 + 3 * 813,99 = -582,96 кДж/моль
Так як обидві реакції екзотермічні, то теплоту хімічних реакцій записуємо в прихід.
Прихід тепла:
1.Теплота хімічних реакцій Q р.
Q р1 = 117,36 * 616 / 160 * 1000 = 451836 кДж
Q р2 = 582,96 * 53,1 / 152 * 1000 = 203652 кДж
Q р = Q р1 + Q р2 = 451836 + 203652 = 655488 кДж
2.Тепло, що приходить з матеріалом Q ф:
Q ф = Q Fe2O3+ Q Cr2O3 + Q H2O + Q H2SO4
Qф = (880 / 160 * 103,76 +90 / 152 * 104,52 + 3630,95 / 18 * 75,3 + 1543,25 / 98* 138,91) * 20 = (570,68 + 61,89 + 15189,48 + 2187,48) * 20 = 360191 кДж
Q прих = Q ф + Q р = 360191 + 655488 = 1075679 кДж
Витрати тепла.
1. Розраховуємо тепло, що уходить з матеріалом Q'ф:
Q'ф= Q'Fe2 (SO4)3 + Q' Cr2 (SO4)3 +Q' H2O +Q' Fe2O3 +Q' Cr2O3+Q' H2SO4
Q'ф = (1540 / 400 * 394,5 + 136,9 / 392 * 281 + 3857,18 * 75,3 + 264 / 160 * 103,76 + 36,9 / 152 * 104,52 + 308,65 / 98 * 138,91) * 100 = (1518,8+98,1+16138,1+171,2 + 25,4 + 437,5) * 100 = 1838910 кДж
2. Потери тепла Q п:
Q п = Q прих * 0,05 = 1075679 * 0,05 = 53784 кДж
Q витр = Q' ф + Q п = 1838910 + 53784 = 1892694 кДж
Поскільки Q витр > Q прих, тому тепло необхідно підводити.
Q підв.= Q витр – Q прих
Q підв = 1892694 – 1075679 = 817015 кДж
Дані розрахунку зводимо в таблицю.
реактор хімічний устаткування тепловий баланс
Таблиця 2.3
Тепловий баланс стадії розчинення .
| Прихід | Витрати | ||||
| Потік | КДж | % | Потік | КДж | % |
| Qф | 360191 | 19,1 | Qф | 1839910 | 97,2 |
| Qр | 655480 | 34,7 | Qп | 53784 | 2,8 |
| Qпідв | 817015 | 43,2 | |||
| Разом | 1892694 | 100 | Разом | 1892694 | 100 |
По таблиці 2.1 [11] вибираємо сталь високолеговану корозийностійку, жаростійку і жароміцну марки ОХ17Т.
2.3 Розрахунок апарата
Вихідні дані:
Потужність П 200 т/рік
Час розчинення τ х.р. 19 год.
Додатковий час τдод. 3 год.
Коефіцієнт заповнення апарата φ 0,7
Коефіцієнт запасу продуктивності α 1,15
2.3.1 Розраховуємо кількість сировини на одне завантаження
Час переробки однієї порції сировини складе:
τ = τ х.р + τдод = 19 + 3 = 22 год.
При роботі апарата 330 днів у рік (з обліком ППР), маса твердої сировини, що завантажується, складе:
m = 200000 * 22 / 330 * 24 = 555,6 кг
З розрахунку матеріального балансу на 1т твердої сировини необхідно подати 5144,2 кг розчина кислоти.
Кількість вихідної сировини на одне завантаження:
m исх.= 555,6 + (555,6 * 5144,2 / 1000) = 3413,7 кг
Похожие работы
... іщується ; середній діаметр ходового гвинта ; довжина ходового гвинта ; стала часу фільтра датчика струму ; стала часу фільтра датчика швидкості . 2.2 Вибір двигуна Початковим етапом розрахунку приводу є вибір виконавчого двигуна. Від правильного вибору двигуна залежить забезпечення всіх технологічних режимів обробки і необхідних динамічних характеристик, а також конструкція механічної ...
... замикання на землю досягли відповідно 20 й 15 А. У блокових схемах генератор - трансформатор (на генераторній напрузі), а також у мережах 3-35 кВ із підвищеними вимогами до безпеки обслуговування встаткування дугогасильні реактори застосовуються, якщо ємнісні струми замикання на землю досягнуть 5А. У мережах 110 й 150 кВ, а також на окремих, не захищених тросом лініях цих напруг допускається ...
... надійних малогабаритних керованих силових вентилів – тиристорів і транзисторів. У більшості сучасних перетворювачів для привода як силові вентилі використовуються тиристори. На їхній основі для електропривода постійного струму побудовані два типи перетворювачів: тиристорні перетворювачі (ТП) напруги перемінного струму в постійний (керовані випрямлячі) і широтно-імпульсні перетворювачі незмінної ...
Розрахунок вольт-амперної характеристики сонячного елемента при врахуванні зміни поверхневої рекомбі
... чи рiвнiй дифузiйнiй довжинi, роздiляються внутрiшнiм полем. Це схематично зображено на малюнку 1. Мал. 2. Вольт-амперна характеристика сонячного елементу i урахуванням послiдовного Rs та шунтуючого RSh опорiв: 1-RS(0, RSh((; 2-Rs(0, RSh((; 3-Rs=0, RSh((; 4 - RS=0, RSh=(. На зовнiшних металевих електродах при цьому з'являється рiзниця потенцiалiв якщо ми маємо рiзноманiтне коло, або ...
0 комментариев