160,806721,51
Річна витрата хромового ангідриду розрахуємо відповідно до формулами (4.15) - (4.16):
H2СrО4
,
Витрата води на промивку розраховується за формулою:
(4.17)
де Q - витрата води на промивку, л/год;
k - коефіцієнт, що враховує спосіб промивки: 1,0 при об'ємному способі, 0,7 при поверхневому і 0,5 при комбінованому;
m - кількість ступенів промивки з автономною подачею води;
q - питома винос (унос) розчину, л/м2;
F - площа оброблюваної поверхні в одиницю часу (продуктивність лінії або технологічної ванни), м2/год;
- коефіцієнт, що враховує наявність ванн уловлювання: 0,4 при одній ванні, 0,15 при двох і 0,06 при трьох ваннах уловлювання;
К - кратність розведення.
Кратність розбавлення визначається за формулою:
(4.18)
де с0 - концентрація відмиваємо компонента в технологічній ванні, г/л;
сn - гранична концентрація відмиваємо компонента в останній (по ходу руху деталей) ступені промивання, г/л (таблиця 9.4) [9].
Розраховуємо витрата води на знежирення.
Концентрації всіх компонентів у ванні знежирення перераховують на загальну лужність їдкого натру, використовуючи коефіцієнти перерахунку: 0,315 для тринатрійфосфату і 0,755 для кальцинованої соди.
с0=8 + 300,315 + 300,755=40,1 г/л;
сn=0,2 + 0,0010,315 + 0,10,755=0,275815 г/л;
.
Для розрахунку води на травлення визначаємо концентрації кислот в перерахунку на сірчану за формулою, використовуючи перекладні коефіцієнти 0,78 і 1,34 для азотної і соляної кислот відповідно:
с0=400 + 800,78 + 801,34=569,6 г/л;
сn=1 + 0,060,78 + 0,51,34=1,7168 г/л;
Після хромування витрата води на промивку складе
Сумарна витрата води на промивку складе:
Помножимо сумарний витрата води на дійсний річний фонд часу:
Розрахуємо масу води:
Безповоротний унос електролітів становить близько 10%. Уявімо результати розрахунку у вигляді таблиці 4.1.
Таблиця 4.3 - Матеріальний баланс процесу хромування
ПріходРасходСтатья балансакг/рік% Стаття балансакг/рік% Nа3РО4 * 10H2О503,640,048Nа3РО4 * 10H2О453,280,043Унос Nа3РО4 * 10H2О50,360,005NаОH201,500,019NаОH181,350,017Унос NаОH20,150,002Nа2СО3503,640,048Nа2СО3453,280,043 Віднесення Nа2СО350,360,005НСl1343,040,127НСl1208,740,114Унос НСl134,300,013HNО31343,040,127HNО31208,740,114Унос HNО3134,300,013H2SО46721,510,637H2SО46049,360,573Унос H2SО4672,150,064СrО31309,880,124Сr86,30,008H222,10,002О2708,10,067Прочіе потери493,380,047H2О104390098,870H2О104390098,870Итого1055826,25100Итого1055826,25100
Дані про статтях приходу таблиці 4.3 представлені на наступній діаграмі.
Малюнок 4.3 - Діаграма статей приходу матеріального балансу процесу хромування
5. Розрахунок матеріального балансу очищення стічних вод [9]
Очищення хромсодержащих стоків проводиться реагентним методом по реакціях 2.5 і 2.7. Основними компонентами в реакції будуть кислота сірчана, натрію гідроксид, залізо сірчанокисле. Задавшись основними реактивами отримаємо наступні реакції проведення очищення хромсодержащих стоків:
СrО3 + 6FеSО4 + 6H2SО4=3Fе2 (SО4) 3 + Сr2 (SО4) 3 + 6H2О 5.1
Сr2 (SО4) 3 + 6NаОH=2Сr (ОH) 3 + 3Nа2SО4 5.2
З таблиці 3.1 приймаємо значення концентрації хромового ангідриду в стоках і множимо на дійсний річний фонд часу разом з кількістю води на промивку.
· 4015 · 15=60 225 г/рік.
Використовуючи формулу знаходимо кількість реагентів:
(5.3)
де - маса першого і другого речовин відповідно, кг;
- молярна маса першого і другого речовин відповідно, кг/кмоль.
г/рік,
г/рік,
г/рік,
г/рік,
г/рік,
г/рік,
г/рік,
г/рік.
Отримані результати представимо в таблиці матеріального балансу.
Таблиця 5.1 - Матеріальний баланс процесу очищення хромсодержащих стічних вод
ПріходРасходСтатья балансаг/рік% Стаття балансаг/год%СrО3602259,78Fе2(SО4)336135058,71FеSО430594349,71H2О32521,55,28H2SО4177061,528,77Сr(ОH)393348,7515,17NаОH7227011,74Nа2SО4128279,2520,84Итого615499,5100Итого615499,5100
6. Розрахунок насадочного абсорбера [11]
Геометричні розміри колонного массообменного апарату визначаються в основному поверхнею массопередачи, необхідної для проведення даного процесу, і швидкостями фаз.
Поверхность массопередачи може бути знайдена з основного рівняння масо...
