Материал: Проектирование в условиях г. Владикавказа отделения обжига гранулированного молибденитового концентрата производительностью 6800 т/год
в том числе:
С этим количеством СаО связано MoO3 (из свободного):
(СаМо
)
в
нем 
Тогда масса свободного Мо03 в пыли электрофильтров и скруббера составит:
Масса же твердых продуктов обжига бентонита в циклонной пыли:
Состав побочных продуктов обжига в установившемся режиме
Состав побочных продуктов обжига гранулированной шихты в каждом из твердых продуктов обжига определяется по их массе (m(ост)) пропорционально данным табл. 2.2, а состав побочных продуктов обжига бентонита в каждом из твердых продуктов обжига (m(ост.бент.)) и содержание каждого компонента - по данным п.2.3.4.3.
В побочных продуктах обжига содержатся (с учетом МоО3 в продуктах обжига бентонита):
· в огарке:
· в циклонной пыли:
· в пыли электрофильтров и скруббера:
Определение расхода дутья
Масса серы в твердых продуктах обжига:
· в огарке
· в циклонной пыли
· в пыли электрофильтров и скруббера
Суммарная масса серы в продуктах обжига:
Масса серы в шихте обжига:
Sш = Sконц. + Sц.п. = 37,391 + 1,251 = 38,642 кг.
Масса кислорода в твердых продуктах обжига:
· в огарке
Оог. = (61,802 - 41,193) + (0,0039 - 0,003) + 6,092 = 20,609 +
+ 0,0009 + 6,092 = 26,7019 кг,
· в циклонной пыли
Оц.п. = (20,459 - 13,665) + 2,215 = 6,794 +2,215= 9,009 кг,
· в пыли электрофильтров и скруббера
Оп.э.ф. = (15,250 - 10,165) + (0,0702 - 0,054) + 1,489 = 5,085+ 0,016 +
+ 1,489 = 6,590 кг.
Масса кислорода в гранулированной шихте:
Масса выгоревшей серы:
При этом в SO2 перешло 80 % и в SO3 - 20 % этой серы:
Масса связанного кислорода в продуктах обжига:
Масса кислорода воздуха:
- при стехиометрическом расходе дутья
- при практическом расходе дутья (коэффициент избытка дутья при обжиге гранулированной шихты определяется в отдельном расчете; в дачном случае он равен α = ):
Масса азота в дутье:
Суммарная масса дутьевого воздуха:
.
Масса свободного кислорода в отходящих газах:
Таблица 2.4
Материальный баланс обжига гранулированной шихты (на 100 кг концентрата)
|
№ |
Поступает |
Всего, кг |
В том числе |
№ |
Выходит |
Всего |
В том числе |
|||||
|
|
|
|
Мо |
Re |
|
|
кг |
% |
Мо |
Re |
О |
S |
|
1 |
Гранул. шихта |
159,259 |
67,194 |
0,04 |
1 |
Огарок, |
77,1229 |
100,00 |
41,408 |
0,002 |
26,7019 |
1,265 |
|
2 |
Воздух, |
744,339 |
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
в том числе |
|
|
|
|
МоО3 |
60,125 |
77,959 |
40,081 |
|
20,044 |
|
|
|
О2 |
171,198 |
|
|
|
МоS2 |
1,500 |
1,944 |
0,987 |
|
|
0,513 |
|
|
N2 |
573,141 |
|
|
|
Ca(ReO4)2 |
0,0039 |
0,005 |
|
0,003 |
0,0009 |
|
|
|
|
|
|
|
"остальные" |
15,494 |
20,107 |
0,340 |
|
6,092 |
0,437 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
Пыль циклонная, |
28,204 |
100,00 |
15,427 |
|
9,009 |
1,251 |
|
|
|
|
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МоО3 |
20,459 |
72,539 |
13,665 |
|
6,794 |
|
|
|
|
|
|
|
|
МоS2 |
2,727 |
9,668 |
1,635 |
|
|
1,092 |
|
|
|
|
|
|
|
"остальные" |
5,018 |
19,916 |
0,127 |
|
2,215 |
0,159 |
|
|
|
|
|
|
3 |
Пыль и шламы эл. фильтров и скрубб., |
18,867 |
100,00 |
10,359 |
0,054 |
6,590 |
0,180 |
|
|
|
|
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
МоО3 |
15,252 |
80,839 |
10,166 |
|
5,086 |
|
|
|
|
|
|
|
|
МоS2 |
0,183 |
0,969 |
0,110 |
|
|
0,073 |
|
|
|
|
|
|
|
Re2O7 |
0,070 |
0,371 |
|
0,054 |
0,016 |
|
|
|
|
|
|
|
|
"остальные" |
3,362 |
20,071 |
0,083 |
|
1,489 |
0,107 |
|
|
|
|
|
|
4 |
Газы, |
325,952 |
100,00 |
|
0,003 |
63,8576 |
36,173 |
|
|
|
|
|
|
|
в том числе: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
SO2 |
57,822 |
17,473 |
|
|
28,884 |
28,938 |
|
|
|
|
|
|
|
SO3 |
18,067 |
5,459 |
|
|
10,832 |
7,235 |
|
|
|
|
|
|
|
H2O |
25,655 |
7,775 |
|
|
23,393 |
|
|
|
|
|
|
|
|
CO2 |
1,286 |
0,567 |
|
|
1,344 |
|
|
|
|
|
|
|
|
N2 |
573,141 |
68,724 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
O2 |
171,198 |
0,000 |
|
|
68,120 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Re2O7(потери) |
0,0039 |
0,001 |
|
0,003 |
0,0009 |
|
|
|
Итого |
450,372 |
67,194 |
0,04 |
|
Итого |
450,372 |
|
67,194 |
0,059 |
106,3635 |
38,642 |
3. ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНОГО ОБОРУДОВАНИЯ.
.1 Выбор и расчет основного оборудования
Тепловой баланс печи кипящего слоя для обжига молибденитового концентрата.
Тепло химических реакций
Qp = 1104,743 
+
2,75О2 = 0,5Fe2O3 + 2SО2
Qp = 827,48 +
2,5О2 = FeO + 2SО2
=
681,25 
+
1,5О2 = CuO + SО2
=
405,76 S3
+ 5,5О2 = As2O5 + 3SО2
=
- ∆Hp = 1653,028 +
3,75О2 = 0,5Re2O7 + 2SО2
=
- ∆Hp = 1046,718 H22
+ I5,5О2 = 10CO2 + 11H2O
Данные о ∆HCI0H22 отсутствуют.
SO2 + 0,5O2 = SO3
=
- ∆Hp = 98.95
FeO + SО3 = FeSO4
Qp = - ∆Hp = 266,89
CuO + SO3 = CuS04
Qp = - ∆Hp = 213,05
CaCO3 + SО3 = CaSO4 + CО2
Qp = - ∆Hp = 227,11
FeO + MoO3 = FeMoO4
Qp = - ∆Hp = 57,739
CuO + MoO3 = CuMoO4
Qp = - ∆Hp = 12,054
CaCО3 + MoO3 = CaMoO4 + CО2
Qp = - ∆Hp = -12,921 О7 + CaCO3 = Ca(ReO4)2 + CO2
Данные
о 
отсутствуют.
Суммарный
тепловой эффект химических реакций приводится в таблице 3.1.
Таблица 3.1
Суммарный тепловой эффект химических реакций
|
№ |
Реагирует или образуется |
Тепловой эффект, кДж/моль |
Всего, кДж |
||
|
|
Вещество |
кг |
г-моль |
|
|
|
1 |
MoO3 |
75,377 |
523,670 |
1104,743 |
578520,767 |
|
2 |
FeS2 (82%) |
2,642 |
22,020 |
18221,11 |
|
|
3 |
FeS2 (18%) |
0,580 |
4,834 |
681,25 |
3293,1625 |
|
4 |
CuS |
0,978 |
10,229 |
405,76 |
4150,519 |
|
5 |
As2S3 |
0,082 |
0,333 |
1653,028 |
550,458 |
|
6 |
ReS2 |
0,081 |
0,324 |
1046,718 |
339,1366 |
|
7 |
SO3 (табл. 2.4) |
18,067 |
225,660 |
98,95 |
22329,057 |
|
|
SSO4 (табл. 2.2) |
0,521 |
16,248 |
98,95 |
1607,740 |
|
8 |
Флотореагенты |
0,25 |
|
41860 кДж/кг |
10465 |
|
9 |
FeSO4 |
0,408 |
2,686 |
266,89 |
716,8665 |
|
10 |
CuSО4 |
0,489 |
3,064 |
213,05 |
652,785 |
|
11 |
CaSO4 |
1,430 |
10,427 |
227,11 |
2368,076 |
|
12 |
FeMoO4 |
0,464 |
2,150 |
57,739 |
124,139 |
|
13 |
CuMoO4 |
0,228 |
1,020 |
12,054 |
12,295 |
|
14 |
CaMoO4 |
0,232 |
1,160 |
-12,921 |
- 14,258 |
|
15 |
Ca(ReO4)2 |
0,0044 |
0,008 |
|
|
|
|
Итого |
101,8334 |
823,833 |
780,9069 |
643336,854 |
Приход тепла за 1 час составит:
Таблица 3.2
Физическое тепло концентрата при 25 0С
|
№ |
Компоненты |
Количество |
Теплоемкость С0р, Дж/(моль*град) |
Приход тепла, кДж |
|
|
|
|
кг |
моль |
|
|
|
1 |
MoS2 |
88,088 |
550,302 |
63,55 |
874,292 |
|
2 |
FeS2 |
3,222 |
20,128 |
62,17 |
31,285 |
|
3 |
CuS |
0,978 |
10,194 |
47,82 |
12,187 |
|
4 |
As2S3 |
0,082 |
0,333 |
120,49 |
1,003 |
|
5 |
ReS2 |
0,081 |
0,324 |
71,54 |
0,579 |
|
6 |
CaWO4 |
0,470 |
1,632 |
124,45 |
5,079 |
|
7 |
Ca3(PO4)2 |
0,100 |
0,322 |
227,75 |
1,836 |
|
8 |
CaCO3 |
1,167 |
11,660 |
83,47 |
24,331 |
|
9 |
SnO2 |
0,038 |
0,252 |
52,59 |
0,332 |
|
10 |
SiO2 |
3,200 |
53,259 |
44,60 |
59,384 |
|
11 |
H2O и флотореагенты |
2,250 |
68,169 |
75,30 |
128,329 |
|
12 |
Прочие |
0,324 |
5,392 |
44,60 |
6,013 |
|
|
Итого |
100 |
775,576 |
1018,33 |
1144,65 |
Таблица 3.3
Физическое тепло бентонита при 25 0С
|
№ |
Компоненты |
Количество |
Теплоемкость С0р, Дж/(моль*град) |
Приход тепла, кДж |
|
|
|
|
кг |
моль |
|
|
|
1 |
SiO2 |
4,029 |
67,056 |
44,60 |
74,768 |
|
2 |
CaO |
0,044 |
0,784 |
42,05 |
0,825 |
|
3 |
Al2O3 |
3,285 |
32,791 |
79,04 |
64,794 |
|
4 |
MgO |
0,026 |
0,645 |
37,20 |
0,599 |
|
5 |
H2O |
1,358 |
41,144 |
75,30 |
77,454 |
|
6 |
Прочие |
0,017 |
0,292 |
44,60 |
0,325 |
|
|
Итого |
8,759 |
177,010 |
322,602 |
218,765 |