ДИПЛОМ ПРОИЗВОДСТВО СУЛЬФАТА НАТРИЯ. диплои сульфат натрия. 1 Основные проектные решения 1 Выбор и обоснование метода производства
 Скачать 1.07 Mb.
|
|
3 Расчетная часть [1,7] 3.1 Материальные расчеты Материальный баланс представлен в таблице 4. Таблица 4 – материальный баланс производства натрия сульфата технического.
3.2 Нормы расхода основных видов сырья, материалов и энергоресурсов. Таблица 5 – Нормы расходов
3.3 Расчет основного аппарата Аппарат кипящего слоя относится к области обработки материалов в кипящем слое. Аппарат кипящего слоя состоит из корпуса, газораспределительной решетки, загрузочного и выгрузочного устройства и насадки, расположенной над газораспределительной решеткой и выполненной из эластичных полос, расположенных параллельно одна другой в горизонтальной плоскости, концы которых закреплены в аппарате. Полосы выполнены из углепластика на основе углеволокнистых армирующих материалов и эпоксидно-формальдегидных смол. Данная конструкция позволяет снизить унос мелкодисперсных фракций, улучшить тепломассообмен между ожидающим агентом и твердой фазой слоя и увеличить долговечность аппарата. Тепловой расчет Материальный баланс сушилки. Определяют производительность сушильной установки по сухому продукту.  (1) где G1 - производительность по влажному продукту, кг/с; щ1 - начальная влажность продукта, %; щ2 - конечная влажность продукта, %.  Рассчитывают количество удаляемой влаги из высушиваемого материала по формуле Определение параметров свежего воздуха. По известным параметрам tол = 19,4°С и цол = 67% для летних условий и tоз = -9,3°С и цоз = 88% для зимних находят влагосодержание х0 и энтальпию I0 свежего воздуха: летний период: х0л = 0,009 кг влаги/кг сухого воздуха; I0л = 45 кДж/кг сухого воздуха; зимний период: х0з = 0,003 кг влаги/кг сухого воздуха; I0з = 1 кДж/кг сухого воздуха. Определение параметров нагретого воздуха. При нагревании воздуха до температуры t1 = 100°C его энтальпия увеличивается до значения I1: в летних условиях I1л = 128 кДж/кг сухого воздуха; в зимних условиях I1з = 110 кДж/кг сухого воздуха. Так как нагрев сушильного агента осуществляется через стенку, влагосодержание остается постоянным: хол = х1л и хоз = х1з. Тепловой баланс сушилки. Записывают уравнение внутреннего теплового баланса сушилки где ? - разность между удельным приходом и расходом теплоты непосредственно в сушильной камере, кДж/кг влаги; с - теплоемкость влаги во влажном материале при температуре и1, кДж/(кг?К); qдоп - удельный дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру, кДж/кг влаги; qт - удельный подвод теплоты в сушилку с транспортными средствами, кДж/кг влаги; qм - удельный подвод теплоты в сушильную камеру с высушиваемым материалом, кДж/кг влаги;  де см - теплоемкость высушенного материала, кДж/(кг?К); и2 - температура высушенного материала на выходе из сушилки,°С; qп - удельные потери теплоты в окружающую среду, кДж/кг влаги. Температуру материала в псевдоожиженном слое принимают на 2 градуса ниже температуры отработанного воздуха. Тогда температура материала в слое равна 63°С. Принимая модель полного перемешивания материала в псевдоожиженном слое, можно считать температуру высушенного материала равной температуре материала в слое, т.е. и2 = 63°С. Теплоемкость высушиваемого сахара рассчитывают по формуле [2]  Величина qдоп = 0 и qт = 0, так как дополнительный подвод теплоты в сушильную камеру отсутствует, а удельный подвод теплоты с транспортными средствами в рассматриваемом случае равен нулю. Теплоемкости влаги при температуре и1 = 30°С равна с = 4,199 кДж/(кг?К). Рассчитывают удельные потери теплоты в окружающую среду, которые составляют 10% от удельного расхода теплоты на процесс сушки. В теоретической сушилке процесс сушки шел бы по линии постоянной энтальпии, т.е. I1 = const и удельный расход теплоты qт равнялся бы  где х'2 - влагосодержание отработанного воздуха в теоретической сушилке, кг влаги/кг сухого воздуха. Удельные потери теплоты в летний период:  Расход воздуха на сушку. Рассчитывают расход воздуха на сушку по формуле  Расход воздуха в летний период:  Расход воздуха в зимний период:  Параметры воздуха в сушилке. Определяют среднюю температуру воздуха  где t1 - температура воздуха на входе в сушилку,°С; t2 - температура отработанного воздуха,°С;  Среднее влагосодержание воздуха в сушилке  Среднее влагосодержание воздуха в сушилке летом:  зимой:  Среднюю плотность сухого воздуха и водяных паров определяют по формулам     Средняя объемная производительность по воздуху   В летний период:  В зимний период: Гидродинамический расчет Фиктивная скорость начала псевдоожижения Рассчитывают фиктивную (на полное сечение аппарата) скорость начала псевдоожижения  где Re - критерий Рейнольдса,  Ar - критерий Архимеда,  где мcр - вязкость воздуха при tср = 82,5°С; dэ - эквивалентный диаметр частиц материала; сч - плотность частиц высушиваемого материала, кг/мі. При отсутствии данных о дисперсности продукта ориентировочно принимают величину среднего эквивалентного диаметра кристаллов сахара dэ = 0,6?м . Плотность сахара сч = 1588 кг/мі.  Скорость свободного уноса определяют по формуле   | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||