* 5, 5=27238, 75 кДж
) 2FeS + 3,5O2? Fe2O3 + 2SO2
на освіту Fe2O3 .196500
SO2 2 * 70960=141920
Разом: 338420
Виключаючи тепло на розкладання FeS 2 * 22720=45440 ккал, одержимо тепловий ефект, рівним 292980 ккал.
На 1 кг FeS виділяється тепла:
/(87,8 * 2)=1668,45 ккал=6990,8 кДж
На 6,62 кг FeS виділяється тепла:
Q3=+6990, 8 * 6, 62=46279,096 кДж
) 2CoS + 3O2? 2CoO + 2SO2
на освіту CoO 2 * 57500=115000
SO2 2 * 70960=141920
Разом: 256920
Виключаючи тепло на розкладання CoS ??2 * 22770=45540 ккал, одержимо тепловий ефект, рівним 211380 ккал.
На 1 кг CoS виділяється тепла:
/(91 * 2)=1161,43 ккал=4866,4 кДж
На 0,39 CoS кг виділяється тепла:
Q4=4866, 4 * 0, 39=1897,896 кДж
На 21,1 кг S виділяється тепла:
Q5=+9291, 3 * 21, 1=196046, 43 кДж
Складемо таблицю теплових ефектів протікають реакцій.
Таблиця 4 Таблиця теплових ефектів протікають при випалюванні реакцій
РеакцііТепловие ефекти, ккал2Cu2S + 3O2? 2Cu2O + 2SO2221600Ni3S2 +3,5 O2? 3NiO + SO23171202FeS + 3,5O2? Fe2O3 + 2SO23384202CoS + 3O2? 2CoO + 2SO2256920
Виходячи з цих даних і матеріального балансу процесу випалу, складаємо тепловий баланс.
Розрахунок теплового балансу процесу ведеться на 100 кг концентрату.
Прихід тепла.
. Фізичне тепло концентрату
Q 1=c 1 m 1 t 1,
де c 1=0,88 кДж/кг град - визначається за теплоємності складових концентрату і їх процентному змісту в концентраті;
m 1=100 кг;
t 1=30 o С
Q 1=0, 88 * 100 * 30=2640 кДж
. Фізичне тепло повітря
Q 2=c 2 m 2 t 2,
де c 2=1, 3 кДж/кг град;
m 2=155, 52 кг;
t 2=30 o C
Q 2=1, 3 * 155, 52 * 30=6 065, 28 кДж
. Прихід тепла визначається через теплові ефекти окислення сульфідів, елементарної сірки й утворення оксидів:
Q пр=203192, 3 + 27238, 75 + 46 279, 096 + +1897, 896 + 196 046, 43=474654, 5 кДж
Загальний прихід тепла дорівнює:
Q пр=474654, 5 + 2 640 + 6065, 28=483359, 8 кДж
Витрата тепла.
. Тепло, уносимое недогарком
Q 1 /=c 1/m 1/t 1 /,
де c 1 /=0, 81 кДж/кг град - визначається аналогічно c 1;
m 1=89, 95 кг;
t 1=900 o С
Q 1 /=0, 81 * 89, 95 * 900=65573, 6 кДж
. Тепло, уносимое газами
,
де tгаз=900oC;
1 /=(2,209 * 13,462 + 1,461 * 7, 9 198 + 1,377 * 95, 8) * 900=155907 кДж
. Тепло на випаровування води
При додаванні 9% води визначимо витрата тепла на її випаровування.
Q3 /=c3/m3/t3 /,
де C3 /=5, 39 ккал/моль=22,53кДж/кг град;
m3=9 кг;
t3=900oС
Q3 /=22, 53 * 9 * 900=182493кДж
Тепло, що втрачається під зовнішнє середовище
Втрати тепла за даними практики приймаємо рівним 5% від приходу тепла, т. е. 483359,8 * 0,05=24168 кДж
Загальна витрата:
Qр=65573, 6 + 155907 + 182493 + 24168=428141, 6 кДж
Порівняння приходу і витрати вказує на надлишок тепла в процесі випалу:
Qизб=483359, 8-428141, 6=55218, 2 кДж
Складемо таблицю теплового балансу, на основі даних, розрахованих вище.
Таблиця 5 Таблиця теплового балансу печі для випалювання мідного концентрату в КС
№ п/пСтатьі приходу теплакДж% № п/пСтатьі витрати теплакДж% 1. 2. 3.Екзотерміческіе процеси Фізичне тепло концентрату Фізичне тепло дутья474654,5 2640 6065,2898,2 0,55 1,251 2 3 4.Тепло, уносимое недогарком Тепло, уносимое газами Тепло на випаровування води Тепло, що втрачається під зовнішню среду65573,6 155907 182493 2416815,4 36,4 42,6 5,6Ітого483359,8100Ітого441575,43100
Надмірне тепло віднімається з шару теплообмінними пристроями, з яких найбільшого поширення набули водоохолоджувані кесони і змійовики (трубчасті теплообмінники).
7. Розрахунок печі
. Визначення оптимального кількості дуття К 0.
Спочатку визначається гранична кількість дуття К, при якому нерухомий фільтруючий гази шар матеріалу переходить у нестабільний стан. Величина К розраховується за формулою, виведено...
