>
Середня температуpa кладки в зоні становить
t до = (1320 +875)/2 = 1100 В° С.
Склад газів у зоні кальцинації (відповідно з попередніми розрахунками): 11,23% СО 2 ; 17,15% Н 2 O.
У зоні кальцинації відбувається термічне розкладання карбонатів, натрієвого алюмосилікат, освіта основної маси (до 90%) алюмінату і фериту натрію і Двухкальціевий силікату, з'являється невелика кількість рідкої фази. Температура шихти на виході з зони досягає 1000 В° С, температура газів на вході в зону - 1400 В° С. Унесення пилу становить 25% від загального пилеунос.
Теплоспоживання в зоні кальцинації за статтями йде:
• на нагрів шихти (спека) до 1000 В° С
0,88 О‡ 128,8 О‡ (1000-750) О‡ 16 = 453 376 кДж = 453,4 МДж,
де 0,88 - теплоємність спека, кДж/(кг О‡ К);
• підігрів пилу до 1250 В° С
096 О‡ 41,95 О‡ (1250-750) О‡ 16 = 322 176 кДж = 322,2 МДж,
де 0,96 - теплоємність пилу, кДж/(кг О‡ К);
• нагрів технологічних газів (СО 2 ) до 1250 В° С
2,202 О‡ 14,37 О‡ (1250-750) О‡ 16 = 253141,9 кДж = 253,14 МДж;
• розкладання карбонатів. При цьому кількість СаСО 3 (молекулярна маса - 100) в шихті (у вапняку і бокситі) (табл. 17) через Сао (молекулярна маса - 56) дорівнює
В
Тоді у відповідності з рівнянням
СаСО з = СаО + СО 2 - 178000 кДж
витрати тепла складуть
(4 +5,365) О‡ 16 (100/56) О‡ (178000/100) = 476277,1 кДж = 476,3 МДж.
Кількість Na 2 CO 3 (молекулярна маса - 106) в шихті (в соді і оборотному розчині) через Na 2 O (молекулярна маса - 62) дорівнює
В
Тоді відповідно до рівнянням
Na 2 CO 3 = Na 2 O + СО 2 - 322000 кДж
витрати тепла будуть рівні
= 2791220,65 кДж = 2791,22 МДж. br/>
При розкладанні натрієвого алюмосилікат кількість Na 2 O О‡ Аl 2 Про 3 О‡ 2SiО 2 (молекулярна маса - 284) на 1 тонну шихти розраховують за SiO 2 (молекулярна маса - 60) в білому шламі:
0,66 О‡ 284 О‡ 16/(2 О‡ 60) = 24,9 кг.
Зважаючи на відсутність експериментальних даних по тепловому ефекту розкладання цього з'єднання приймаємо, що він дорівнює тепловому ефекту реакції розкладання Na 2 O О‡ Аl 2 Оз О‡ 2SiО 2. Тоді приймаємо
- 261000 кДж;
22883 кДж = 22,8 МДж.
Теплоту освіти алюмінату натрію визначаємо за змістом Аl 2 Про 3 (Молекулярна маса 102) в спікся (див. табл. 17) і виходячи з рівняння
Na 2 O + Аl 2 Про з = Na 2 O О‡ Аl 2 Про 3 + 230000 кДж.
Тоді 1964470,6 кДж = 1964,5 МДж.
Теплоту освіти феритів натрію встановлюємо по Fe 2 O 3 (молекулярна маса - 160) в спікся згідно рівняння
Na 2 O + Fe 2 O 3 = Na 2 O О‡ Fe 2 Про 3 + 178000 кДж;
409400 кДж = 409,4 МДж.
Теплоту освіти титанату натрію встановлюємо по TiO 2 (молекулярна маса - 80) в спікся у відповідності з рівнянням
Na 2 O + TiO 2 = Na 2 O О‡ TiO 2 + 178000 кДж. p> Тоді 60520 кДж = 60,5 МДж.
Теплоту освіти Двухкальціевий силікату встановлюємо по Сао (молекулярна маса - 56) в спікся у відповідності з рівнянням
2СаО +8 SiO 2 = 2CaO О‡ SiО 2 + 119000 кДж,
159205 кДж = 159,2 МДж
Разом, теплоспоживання в зоні кальцинації становить
453,4 +322,2 +253,14 +476,3 +2791,22-0,9 О‡ (22,8 +1964,5 +409,4 +60,5 +159,2) = 1941 , 5 МДж. br/>
Ширину шару (хорда l x ) і контактну поверхню його з барабаном (1 q ) визначимо виходячи з співвідношень розмірів сегмента метаріалов в поперечному перерізі ділянки. З практичних даних приймаємо центральний кут в зоні кальцинації рівним 77,5 В°. Тоді
В
l x = D п sinО±/2 = 5sin (77,5/2) = 3,13 м.
l q = ПЂD п О±/360 = ПЂ О‡ 5 (77,5/360) = 3,38 м.
Визначаємо ефективну довжину променів газового потоку
В
де S пров - периметр вільного перетину печі, м.
S nep ==
За практичних даними для зони кальцинації можна прийняти коефіцієнт заповнення барабана печі П† = 4,8 ... 7,0%. Вибираємо П† = 5,9%. Тоді
В В
;
...
