Производство кальцинированной соды

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

На сегодняшний день химическая промышленность представляет собой одну из ведущих отраслей тяжелой индустрии, является научно-технической и материальной базой химизации народного хозяйства и играет исключительно важную роль в развитии производительных сил, укреплению обороноспособности государства и в обеспечении жизненных потребностей общества. Она объединяет целый комплекс отраслей производства, в которых преобладают химические методы переработки предметов труда (сырья, материалов), позволяет решить технические, технологические и экономические проблемы, создавать новые материалы с заранее заданными свойствами, заменять металл в строительстве, машиностроении, повышать производительность и экономить затраты общественного труда.

Значение химической промышленности выражается в прогрессивной химизации всего народнохозяйственного комплекса: расширяется производство ценных промышленных продуктов; происходит замена дорогого и дефицитного сырья более дешевым и распространенным; производится комплексное использование сырья; улавливаются и утилизируются многие производственные отходы, в том числе вредные в экологическом отношении. На базе комплексного использования разнообразного сырья и утилизации производственных отходов химическая индустрия образует сложную систему связей со многими отраслями промышленности и комбинируется с переработкой нефти, газа, угля, с черной и цветной металлургией, лесной промышленностью. Из таких сочетаний складываются целые промышленные комплексы. /19/

Сода кальцинированная - один из самых востребованных химических продуктов. На сегодняшний день сода кальцинированная повсеместно применяется для производства синтетических моющих средств, в целлюлозно-бумажной, анилинокрасочной, нефтяной продукции. Так же используется в производстве стекла всех видов, в том числе изготовлении хрусталя, оптического и медицинского стекла.

Аммиачный способ получения соды был предложен еще в 1830-1840 г английскими инженерами-химиками Г.Грей Дьюароном и Д.Хеммингом. В конце 1860х годов два брата Эрнест и Альфред Сольве технологически оформили производство, они применили аппараты колонного типа, которые позволили вести процесс непрерывно и достичь высокого выхода продукта. Вскоре этот метод вытеснил другие и остается на сегодняшний день главным.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Выбор метода производства. Способы получения готового продукта и обоснование выбранного метода

В промышленности кальцинированную соду получают четырьмя способами: аммиачный (метод Сольвэ), метод Леблана, из природных залежей троны, из нефелина.

1 Аммиачный способ

Аммиачный способ является основным. В аммиачном способе кальцинированную соду получают через гидрокарбонат аммония

NH₄HCO₃+NaCI=NaHCO₃+NH₄CI (1)

На содовых заводах гидрокарбонат аммония получают из NH₃ и CO₂ непосредственно в водных растворах NaCI, то есть с химической точке зрения процесс получения гидрокарбонат аммония можно объединить в виде одной реакции

NaCI+ NH₃+ CO₂+H₂O= NaHCO₃+NH₄CI (2)

Так как диоксид углерода плохо растворяется в воде в отсутствие аммиака, то практически раствор NaCI (рассол) сначала насыщают аммиаком, а затем полученный аммонизированный рассол обрабатывают диоксидом углерода.

Обычно на содовых заводах аммиак регенерируют из хлорида аммония и возвращают обратно в производство. С этой целью гидрокарбонатный маточник обрабатывают известковым молоком. Образующийся аммиак отгоняют из раствора и направляют в отделение абсорбции. Раствор хлорида кальция является отходом производства. Для получения известкового молока необходим оксид кальция- CaO, на содовых заводах получают путем обжига карбонатного сырья в известково - обжигательных печах

CaO+ H₂O=Ca(OH)₂ (3)

На всех на содовых заводах предварительная очистка водного раствора хлорида натрия от примесей-солей кальция и магния с помощью Na₂CO₃ и Ca(OH)₂. В процессе очистки образуются плохо растворимые Mg(OH)₂ и CaCO₃, выпадающий в осадок. Осадки удаляются, а очищенный рассол поступает в производство.

2 Способ Леблана

Способ Леблана сыграл большую роль в развитие химической промышленности и разработке сырьевых баз. Чтобы предотвратить вредное влияние хлористого водорода на окружающую природу и коррозионное разрушение оборудования и строений, были разработаны способы переработки HCI на хлор и хлорсодержащие продукты, которые находили достаточно широкий спрос. Так как в природе натрий встречается чаще в виде NaCI, необходимый для производства соды Na₂SO₄ было предложено получать взаимодействием хлористого натрия и серной кислоты. Разработка способа получения сульфата натрия повлекла за собой развитие производства серной кислоты, а за ней и азотной. Отход содового производства - HCI - перерабатывали на хлор и хлорные продукты (белильную известь и бертолетовую соль). Из отхода СaS получали элементарную серу. Огарок после обжига медистого серного колчедана, служившего сырьем для получения серной кислоты, использовали для производства медного купороса и других солей меди. Сама сода служила исходным продуктом для получения многих натриевых солей.

3 Из природных источников

Кальцинированную соду из природных залежей троны можно получить двумя методами:

а) сесквикарбонаный метод: дробленую руду растворяют с получением насыщенного раствора, который после осветления, фильтрации, очистки от примесей, упаривают затем охлаждают. Выпавшие кристаллы сесквикарбоната отделяют, кальцинируют при 200^о С с получением чистой кальцинированной соды;

б) моногидратный метод: руду кальцинируют, полученную соду растворяют, раствор осветляют, фильтруют, обрабатывают активным углем с целью очистки от органических примесей и упаривают при температуре ниже точки перехода моногидрата карбоната натрия в безводную соду. Полученные кристаллы моногидрата карбоната натрия отделяют и дегидрируют при 200^оС с получением тяжелой соды.

Достоинства способа: меньше удельные капиталовложения по сравнению с аммиачным методом, меньший расход энергии, практически нет отходов.

4 Нефелиновый способ

Сущность нефелинового способа заключается в спекании нефелиновой руды с мелом или известняком и выщелачиванием спеки и карбонизации полученного раствора.

3(NaK)₂OAl₂O₃ nSiO₂ + 2n CaCO₃ = (NaK)₂OAl₂O₃ +n(2CaOSiO₂)+2n CO₂ (4)

(NaK)₂O₃ + 3H₂O + CO₂ = (NaK)₂CO₃ + 2Al(OH)₃ (5)

Al(OH)₃- Al₂O₃ - Al. (6)

Достоинства способа: нет отходов производства, сода из нефелина имеет высокую насыпную плотность, снижена себестоимость.

Недостатки: значительные трудовые затраты по добыче сырья, большие затраты на капитальный и текущий ремонты.

Аммиачный способ получения соды продолжает оставаться основным. Этот способ имеет ряд преимуществ (более высоким качеством получаемого продукта, непрерывностью процесса, лучшими условиями труда и меньшим расходом рабочей силы, снижением расхода тепла, а следовательно, и топлива, возможностью применения растворов NaCI, более дешевых, чем твердая поваренная соль, необходимая при способе Леблана. В целом «аммиачная сода» получалась более дешевой и лучшего качества. /4, с 7/

1.2 Применение готового продукта

В химической промышленности сода применяется для получения соды

каустической химическими методами, гидрокарбоната натрия, моющих средств, также расходуется для производства листовых, прокатных, светотехнических стекол, силикатной глыбы, бутылок, хрусталя, сортовой посуды и др.

Большое количество карбоната натрия используется в цветной металлургии в основном при производстве глинозема из бокситов методом спекания криолита, при переработке свинцово-цинковых, а так же вольфрамомолибденовых руд.

Значительное количество кальцинированной соды использует целлюлозно-бумажная промышленность (при проклейке бумаги, картона, в производстве пергамента , дрожжей дубителей и главным образом при сульфатной варке целлюлозы.)

Большое применение сода находит так же в нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности при производстве синтетических жирных кислот, синтетических моющих средств, а так же при переработке нефти и других процессах.

В черной металлургии карбонат применяется для удаления серы и фосфора из чугуна и извлечения ряда химических продуктов из смол.

В машиностроении сода необходима для полирования и обезвреживания деталей машин и инструмента. Большое значение имеет использование кальцинированной соды для совершенствования технологии литейного производства в машиностроении.

В медицинской промышленности сода используется в производстве медикаментов. В легкой промышленности сода применяется для мытья, беления и крашения ткани, мерсеризации хлопка, получения искусственного шелка, нитроцеллюлозы и др.

Применение карбоната натрия для очистки воды, питающей паровые котлы, способствует удлинению срока службы котлов и значительной экономии топлива. /4, стр. 10/

1.3 Характеристика сырья, вспомогательных продуктов и готового продукта в соответствии с требованиями стандартов. Стандарты и показатели

Характеристика сырья, вспомогательных продуктов и готового продукта указанна в таблице 1.

Таблица 1- Характеристика сырья и готового продукта в соответствии с требованиями стандартов

Наименование сырья и материалов	Государственный или отраслевой стандарт ТУ	Показатели обязательные для проверки	Регламентируемые показатели
1	2	3	4
Известняк	ТУ 5743-004-00204872-2002	Внешний вид Массовя доля карбоната кальция (CaCO3), %, не менее Массовая доля карбоната магния (MgCO3), %, не более Массовая доля веществ, нерастворимых в HCI, в т.ч. двуокиси кремния (SiO2), %, не более	От светло-серого до серого 95,00 3,50 0,50
Кокс литейный	ТУ 14-7-129-91	Зольность, %, не более Массовая доля влаги, %, не более Массовая доля общей серы, %, не более	13,00 5,00 0,60
Кокс металлургический	ТУ 1104-076100-00190437-159-96	Зольность, %, не более Массовая доля влаги, %, не более Массовая доля общей серы, %, не более	11,50 6,00 0,50
Рассол сырой	ТУ 2152-008-0 0204872-2002	Массовая концентрация хлоридов в пересчете на NaCI, г/дм3, не менее Массовая концентрация кальция в пересчете на кальций-ион, г/дм3, не более Массовая концентрация магния в пересчете магний-ион, г/дм3, не более Массовая концентрация сульфатов (Na2SO4) в пересчете на сульфат-ион, г/дм3, не более Массовая концентрация NH3	306,00 1,50 0,30 4,00
		в пересчете на ион аммония (NH4)+, Мг/дм3, не более	5,00
Рассол очищенный	СТ-04-91	Ca2+ + Mg2+, не более, г/л н.д. CO32-, г/л н.д. OH-, г/л н.д. CI-, г/л н.д.	0,04 (0,03) 0,37±0,07 (0,25±0,05) 0,06±0,02 (0,07±0,02) 303,00 (103,60)
Аммиак водный технический	ГОСТ 9-92	Массовая доля аммиака, %, не менее	25,00
Мазут марки 40, 100	ГОСТ 10585-99	Вязкость при 800С, м2/с, не более Зольность, %, не более Массовая доля воды, %, не более Массовая доля серы, %, не более Температура вспышки, 0С, не менее	118х10-6 0,14 1,00 3,50 90,00

/15, стр. 8/

1.4 Экономическое обоснование выбора района строительства проектируемого производства

Из существующих методов до сих пор ведущим является аммиачный

метод производства кальцинированной соды. Аммиачный способ используется в связи с тем, что вблизи предприятия имеется дешевое и качественное сырье, вспомогательные материалы и вода, транспортировка которых не требует значительных затрат. Большие запасы каменной соли и известняка, обнаруженные при бурении нефтяных скважин в районе городов Стерлитамака и Ишимбая, а также река Белая с достаточным дебитом воды, обеспечивают весьма выгодные в экономическом и техническом отношении условия для строительства содового завода большой мощности. Полученный этим методом готовый продукт является высококачественным и конкурентоспособным.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Стадии проектируемого производства

Производство кальцинированной соды включает следующие стадии:

1) очистка рассола

Раствор NaCI добывают выщелачиванием каменной соли методом гидровруба. Раствор должен быть близким к насыщению NaCI. В производстве обычно применяют с концентрацией 305-310 г/л, который содержит соединения Ca, Mg, K. Исходный рассол очищают от Ca, Mg и K ионов обработкой их известковым молоком.

CaCI₂ + Na₂CO₃ = Ca CO₃ + 2Na (7)

MgCI₂ + Ca(OH)₂ = Mg(OH)₂ + CaCI₂ (8)

2) обжиг известняка

Диоксид углерода и оксид кальция получают термообработкой в известково-обжигательных печах шахтного типа. Необходимо для обжига теплота, выделяющаяся в процессе сгорания топлива, добавляемого в определенные пропорции к загружаемому сырью. Разложение исходного карбоната кальция протекает по реакции

Ca CO₃ > CO₂ + CaO - 178 кДж (9)

3) приготовление известкового молока

Известковое молоко получают смешением СаО с избытком воды

СаО + nH₂O > CaO + Ca(OH)₂ + (n-1) H₂O (10)

Оксид кальция растворяется в воде. При температуре 0⁰С растворяется 0,85 г СаО на 100 г H₂O, а при 100⁰С всего 0,087 г СаО на 100 г воды.

4) аммонизация рассола

Рассол насыщает аммиаком и углекислым газов отделение абсорбции в карбонизационных колоннах и частично СО₂ из парогазовой смеси отделение дистилляции, карбонизации и газо-воздушной смеси в вакуум-фильтрах. Основной задачей отделения абсорбции является получение аммонизированного рассола с передачей его в отделение карбонизации рассола следующего состава (в н.д.):

-NH₃ 100-106;

-хлорид ионов не менее 89.

5) карбонизация аммонизированного рассола

Карбонизация рассола является основной стадией производства карбоната натрия. Образование гидрокарбоната натрия идет по реакции:

NaCI + CO₂ + NH₃ + H₂O > NaHCO₃ + NH₄CI (11)

Процесс ведут ступенчато. В начале процесса аммонизированный рассол, частично обработанный диоксидом углерода, обрабатываю отходящим из известковых печей газом в колонне предварительной карбонизации. Затем в первом промывателе газа колонн. После рассол обрабатывают газами отходящими из осадительных колонн;

6) регенерация аммиака

Регенерация аммиака из фильтровой и других жидкостей содовых производств осуществляется в отделение дистилляции. При этом содержание аммиака должно быть 51-53 массовых процентов, диоксиды углерода 26-28 массовых процентов, температура парогазовой смеси поддерживается в пределах 58-60⁰С

(NH₄)₂CO₃ > 2NH₃+CO₂ +H₂O - 100,9 кДж (12)

7) кальцинация гидрокарбоната натрия с получением кальцинированной соды. Процесс получения соды путем термического разложения гидрокарбоната натрия осуществляется выделение содовых печей. Процесс кальцинации протекает согласно уравнению:

2 NaHCO_3(тв) = Na₂CO_3(тв) + СО_2(газ) + Н₂О_(пар) - 125,7 кДж (13)

/4, с. 365/

2.2 Описание технологической схемы и введение усовершенствования

Мазут Сл.ж-ть Промыв. Промыв.

вода вода вода

NaHCO₃ СП Ц К ХГСП ПГСП

CO₂ CO₂ CO₂ CO₂ CO₂

Na₂CO₃ Содовая Р5 Нб7 ПХ10

пыль в СП газ на

Топочные компресс.

газы

СП - содовая печь; Ц - циклон; К-коллектор; ХГСП - холодильник газа содовых печей; ПГСП - промыватель газа содовых печей; Р5-Резервуар; Нб7-Напорный бак; ПХ10-Пластинчатый холодильник.

Рисунок 1 - Функциональная схема станции кальцинация

 топливо сл. хол. пром.

ж-ть вода вода

СП Ц К ХГСП ПГСП

гидрокарбонат

натрия Na₂CO₃ СО₂ СО₂ СО₂ очищ.СО₂

на

газы компрессию

содовых печей

т.г

сод сл. гор. промыв.

пыль ж-ть вода вода

СП - содовая печь; Ц - циклон; К- коллектор; ХГСП - холодильник газа содовых печей; ПГСП - промыватель газа содовых печей.

Рисунок 2 - Операторная схема станции кальцинация

Мазут Сл.ж-ть Промыв. Промыв.

вода вода вода

NaHCO₃

CO₂ CO₂ CO₂ CO₂

Na₂CO₃ Содовая

пыль в СП

Топочные газы газ на

компресс.

1 - содовая печь; 2 - циклон; 3-коллектор; 4 - холодильник газа содовых печей; 5 - промыватель газа содовых печей; 6 - Резервуар; 7-Напорный бак; 8-пластинчатый холодильник.

Рисунок 3 - Структурная схема станции кальцинации

Влажный технический гидрокарбонат натрия, поступающий на кальцинацию имеет примерно следующий состав (в %):NaHO₃-77-84; NH_{3 общ.}-0,6-0,8; Na₂CO₃-2-3; NaCI-0,2-0,4; H₂O-15-17.

Этот процесс осуществляется путем нагрева гидрокарбоната во вращающихся барабанах содовых печей поз. СП 9 с наружным обогревом. Скорость вращения барабана содовой печи 4 об/мин. Обогрев барабана содовой печи производится топочными газами, полученными в топке содовых печей за счет сжигания мазута. Мазут с ТЭЦ через теплообменник ТК1, предназначенный для подогрева мазута, поступает к форсункам содовых печей. Распыление мазута на форсунках осуществляется паром с давлением 0,6-1,0 МПа (6-10 атм.), а при отсутствии пара - воздухом. Для сжигания мазута в топку поз.Т11 подается воздух вентилятором поз.В18. Расход мазута регулируется автоматически.

Топочные газы, проходя через зазор между барабаном и футеровкой печи, омывают содовую печь, тем самым отдавая ей свое тепло, и с температурой не более 550⁰С из дымоходов содовой печи поступают в общий боров и через дымовую трубу выбрасываются в атмосферу.

Гидрокарбонат натрия с барабана вакуум-фильтров попадает на транспортер Тр.4, с которого срезается ножом и поступает в приемный бункер поз. Б7 над вибратором. Гидрокарбонат с электровибратора подается по течке на трефель питателя поз.ПЗ8. Быстро вращающаяся лопатка питателя - прожектера срезает с трефеля гидрокарбонат и забрасывает его в барабан содовой печи поз.СП9 на расстояние 5-7 м, где он перемешивается с содой, нагревается и прокаливается.

Избыток гидрокарбоната натрия, оставшийся после распределения его по содовым печам, по системе ленточных транспортеров идет в бункер и далее по системе ленточных транспортеров возвращается на распределение по содовым печам

При вращении барабана содовой печи гидрокарбонат движется по направлению к выгрузному шнеку поз.Шн10. Внутри барабана имеется цепь, прикрепленная своими концами к торцевым стенкам барабана. Звенья цепи своими ножами срезают со стенок барабана налипшую соду, способствуют лучшему перемешиванию соды и гидрокарбоната, помогают передвижению соды по барабану к выгрузному шнеку Шн10.

Сода с температурой 140⁰С при помощи ковшей, через выгрузное сито подается в выгрузной шнек и далее на склад соды. Температура соды замеряется автоматически.

Выходящий газ из содовой печи - СО₂ (вместе с парами воды, небольшим количеством NH₃ и содовой пыли) направляется в циклон поз. Ц2, где частично освобождается от содовой пыли, а последняя из циклона при помощи специального устройства непрерывно возвращается в содовую печь. Температура газа до циклона поз.Ц2 замеряется автоматически. Разрежение регулируется автоматически. Удлинение барабана содовой печи замеряется автоматически. Уровень в бункере регулируется автоматически.

Газ из циклона поступает в коллектор газа содовой печи, в котором орошается слабой жидкостью с помощью специальных брызгалок. Слабая жидкость для орошения газа в коллекторе непрерывно подается центробежными насосами Н13 из резервуара поз. Р16. Из коллектора газа содовых печей слабая жидкость возвращается самотеком опять в резервуар Р16. Газ из коллектора газа содовой печи поступает в холодильник газа содовых печей поз. ХГСП15. Проходя сверху вниз в межтрубном пространстве, газ охлаждается зимой до температуры не более 50⁰С, летом не более 60⁰С. Навстречу газу по трубам движется охлаждающая вода, которая поступает из коллектора воды в холодильные бочки, разделенные в три зоны. В первой зоне сверху, состоящей из трех бочек, газ может охлаждаться сырым рассолом, подаваемым из отделения рассолоочистки. В двух других зонах, из четырех бочек каждая, газ охлаждается водой. Иногда межтрубное пространство может закристаллизовываться солями аммония. Для устранения этого явления межтрубное пространство поз. ХГСП15 непрерывно или периодически орошается слабой жидкостью из резервуара поз. Р16.

При необходимости для промывки трубного пространства вода подается “обратным ходом”.

Охлажденный газ из ХГСП15 поступает в нижнюю часть промывателя газа содовых печей поз. ПГСП14 под колосниковую решетку. ПГСП14 заполнен насадкой из колец Рашига и орошается охлажденной жидкостью из ДСЖ, которая центробежными насосами подается в напорный бак поз. БН3.

Газ из ПГСП14 по трубопроводу направляется в цех компрессии. Температура газа после ПГСП14 и ХГСП15 замеряется автоматически. Температура газа, концентрация углекислого газа замеряются автоматически. К углекислому газу содовой печи в коллектор газа перед ХГСП15 подклю

чен газ после ПГАб. Жидкость после промывки газа в ПГСП14 поступает в напорный бак поз. БН6, а часть жидкости охлаждается в дополнительном пластинчатом холодильнике поз. Х5. С напорного бака жидкость самотеком подается на вакуум-фильтры для промывки гидрокарбоната натрия. Слабая жидкость после ХГСП15 собирается в резервуаре поз. Р16, а оттуда перекачивается центробежным насосом Н17 и направляется в канал ГЗУ. /15, с.3/

Технологическая схема представлена на рисунке 4.

2.3 Контроль производства

2.3.1 Аналитический контроль производства

Аналитический контроль производства указан в таблице 2.

Таблица 2 - Аналитический контроль производства

Наименование стадий процесса, места измерения параметров или отбора проб	Контролируемые параметры	Частота и способ контроля	Нормы испытания	Метод испытания	Кто контролирует
1	2	3	4	5	6
Топка содовой печи Шнек после СП Конденсат ХГСП Коллектор газа после ПГСП	CO2 в топочных газах, %, не менее Na2CO3%, не более, NaCI, %, не более Fe2O3, %, не более Пр Т, г/л, не более NH3 общ. , н.д. CI СО2, %, не менее	1раз в сутки 1раз в час 1раз в час 2раза в смену 1раз в сутки 1раз в сутки 1раз в сутки 1раз в смену	10,00 97,00 0,800 0,008 0,500 0,300 84,00	Аппарат ОРСа Нейтрализ. Меркуриметрический Фотоколориметричес кий Нейтрализация Нейтрали зация Меркуриметрический Аппарат ОРСа	Лабо рант цеха Лабо рант Лабо рант Лабо рант

/12, с.6/

2.3.2 Технологический контроль с КИП и А. Выбор средств автомаизации

Описание схемы автоматизации

Параметры, выведенные на регулирование:

-уровень флегмы в напорном баке БН3 изменением ее подачи в БН3;

-расход газа после ПГСП14 путем подачи газа в ПГСП14;

-уровень жидкости в напорном баке БН6 изменением ее подачи в ПГСП14;

-разряжение в печи, путем отвода газа из циклона Ц2;

-расход мазута путем подачи мазута в топку Т14;

-расход сыпучего материала из бункера Б7;

-температуру мазута, путем подачи пара в теплообменник ТК1.

Параметры, выведенные на контроль:

-уровень слабой жидкости в резервуаре Р16;

-расход пара на распыление мазута;

-температуры: газа после ХГСП15, газа после ПГСП14, соды на выходе из -содовой печи СП9, газа после СП9 и топочных газов из топки Т11;

-концентрация СО2 в коллекторе газа содовых печей;

-удлинение барабана содовой печи СП9.

Параметры, выведенные на сигнализацию:

-уровень слабой жидкости в резервуар Р16 по минимуму;

-уровень промывной воды в напорном баке БН6 по минимуму;

-удлинение барабана содовой печи СП9 по максимуму.

Параметры, выведенные на блокировку:

-минимальный уровень слабой жидкости в резервуаре Р16, при достижении аварийной ситуации отключить работу двигателей насосов Н13 и Н17.

-минимальный уровень промывной воды в напорном баке БН6, при достижении аварийной ситуации отключить работу двигателя насоса Н12.

-максимальное удлинение барабана содовой печи СП9, при достижении аварийной ситуации прекратить подачу мазута в топку.

Спецификация приборов указана в таблице 3.

Таблица 3 - Спецификация приборов

Позиции приборов	Наименование приборов	Тип прибора	Количе-ство
1	2	3	4
1.1, 3.1, 7.1	Чувствительный элемент, воспринимает изменение уровня, первичный прибор для определения уровня и передачи сигнала на вторичный прибор	буек	3
10.3,13.4	Потенциометр, с сигнальным устройством, регистрирует, контролирует температуру	ФЩЛ	2
3.6, 7.4, 12.4	Электроконтактный манометр - сигнализирует	ЭКМ	3
1.3, 2.3, 3.3, 4.2, 5.3, 6.4	Вторичный прибор системы «старт», показывает, регистрирует, контролирует значение параметра	ПВ-10-1Э	6
2.2,5.2,8.2	Преобразователь уровня дифманометрический Рвых= 0,2 - 1 кгс/см2 Рпит=1,4 кгс/см2 Класс точности 1	13ДД11	3
1.4, 2.4, 3.4, 4.3, 5.4, 6.5	Сигнал выхода 0.2-1.0 кгс/см2 Сигнал входа 0.2-1.0 кгс/см2 Питание 1.4 кгс/см2 Класс точности 1.0 Пропорциональный интегральный регулятор, шкала соотношений	ПР3-31	6
1.5,3.5,6.6	Мембранный исполнительный механизм	МИМ	3
2.5,4.4,5.5	Поршневой следящий привод	ПСП	3
10.2	Термопара платинородий-платиновая от 300о до +1300оС	ТПП	1
10.1	Термопара хромель-аллюмелевая	ТХА	1
6.1,13.1,13.2,13.3	Хромель-капелевая термопара от -50о до +600оС	ТХК	4
2.1, 5.1, 8.1	Диафрагма - камерная нормальная	ДКН	3
1.2, 3.2, 7.2	Уровнемер буйковый пневматический, преобразует уровень в стандартный пневмосигнал от 0,2-1 кгс/см2	УБП	3
12.1	Чувствительный элемент датчика удлинения	К3-912	1
12.2	Датчик удлинения	ДУ	1
11.1	Чувствительный элемент газоанализатора	ТП	1
7.3,8.3,12,3	Контрольно-регистрирующий прибор Рвх=0,2 - 1 кгс/см2 Рпит= 1,4 кгс/см2	ПКР.1	3
4.1	Преобразователь разряжения Рвых= 0,2 - 1 кгс/см2 Рпит=1,4 кгс/см2 Класс точности 1	ВС-П	1
11.2	Вторичный прибор	ТП2200	1
3.7,7.5	Магнитный пускатель	ПМЕ	2
6.2	Нормирующий преобразователь токовый	Ш705	1
9.1	Чувствительный элемент электровибро питатель с лентой	ЛДЛ100	1
9.2	Дефференциально -трансформаторный датчик	ЛДЛ100	1
9.3	Регулятор ПП	ЛДЛ100	1
9.4	Исполнительный механизм	ЭД с заслонкой	1

Описание схемы автоматизации по позициям.

Поз. 1 - контролируется, регистрируется, регулируется уровень флегмы в напорном баке БН3 изменением ее подачи.

1.1 Буек - чувствительный элемент уровня, воспринимает изменение уровня и меняет свой вес.

1.2 УБП - уровнемер буйковый пневматический, преобразует уровень в стандартный пневмосигнал.

1.3 ПВ10-1Э - вторичный прибор системы «СТАРТ». Показывает и записывает значение уровня, имеет встроенную станцию управления.

1.4 ПР3.31 - пропорциональный интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм.

1.5 МИМ - мембранный исполнительный механизм. Работает по команде регулятора и изменяет поток флегмы в напорный бак БН3.

Поз. 2 - контролируется, регистрируется, регулируется расход газа после колонны путем его подачи в колонну ПГСП14.

2.1 ДКН - диафрагма камерная нормальная служит для создания перепада давления для измерения расхода газа.

2.2 13ДД11 - преобразователь расхода дифманометрический, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал.

2.3 ПВ10-1Э - вторичный прибор системы «СТАРТ». Показывает и записывает значение расхода, имеет встроенную станцию управления.

2.4 ПР3.31 - пропорциональный интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм.

2.5 ПСП - поршневой следящий провод. Работает по команде регулятора и изменяет расход газа

Поз. 3 - контролируется, регистрируется, регулируется, сигнализируется, блокируется работа насоса при минимальном уровне промывной воды в напорном баке БН6.

3.1 Буек - чувствительный элемент уровня , воспринимает изменение уровня и меняет свой вес.

3.2 УБП - уровнемер буйковый пневматический, преобразует уровень в стандартный пневмосигнал.

3.3 ПВ10-1Э - вторичный прибор системы «СТАРТ». Показывает и записывает значение уровня, имеет встроенную станцию управления.

3.4 ПР3.31 - пропорциональный интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отклонения на исполнительный механизм.

3.5 МИМ - мембранный исполнительный механизм. Работает по команде регулятора и изменяет поток промывной воды в ПГСП14.

3.6 ЭКМ - электроконтактный манометр, сигнализирует минимальное значение уровня.

3.7 ПМЕ - магнитный пускатель принимает сигнал от электроконтакного манометра и блокирует работу насоса Н12 при минимальном уровне жидкости в напорном баке БН6.

Поз. 4 - контролируется, регистрируется, регулируется разряжение в печи отводом газа из циклона Ц2.

4.1 ВС-П - преобразователь разряжения. Преобразует разряжение в стандартный пневматический сигнал.

4.2 ПВ10-1Э - вторичный прибор системы «СТАРТ». Показывает и записывает значение разряжения, имеет встроенную станцию управления.

4.3 ПР3.31 - пропорциональный интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отключения на исполнительный механизм.

4.4 ПСП - поршневой следящий провод. Работает по команде регулятора и изменяет поток газа, отводом его из циклона Ц2.

Поз. 5 - контролируется, регистрируется, регулируется расход мазута путем его подачи в топку Т11.

Приборы в составе схемы аналогичны поз. 2.

Поз. 6 - контролируется, регистрируется, регулируется температура мазута, подачей пара в теплообменник ТК1.

6.1 ТХК - принимает сигнал температуры и выдает информацию в виде разности потенциалов.

6.2 Ш705 - нормирующий преобразователь токовый, принимает сигнал от ТХК.

6.3 ЭПП - нормирующий преобразователь электропневматический.

Принимает электрический сигнал и преобразует его в пневматический.

6.4 ПВ10-1Э - вторичный прибор системы «СТАРТ». Показывает и записывает значение температуры, имеет встроенную станцию управления.

6.5 ПР3.31 - пропорциональный интегральный регулятор, сравнивает текущее и заданное значение и выдает сигнал отключения на исполнительный механизм.

6.6 МИМ - мембранный исполнительный механизм. Работает по команде регулятора и изменяет поток пара в теплообменник ТК1.

Поз. 7 - контролируется, регистрируется, сигнализируется, блокируется работа насосов при минимальном уровне слабой жидкости в резервуаре Р16.

7.1 Буек - чувствительный элемент уровня , воспринимает изменение уровня и меняет свой вес.

7.2 УБП - уровнемер буйковый пневматический, преобразует уровень в стандартный пневмосигнал.

7.3 ПКР.1 - контрольно-регистрирующий прибор, контролирует и регистрирует уровень жидкости в резервуаре Р16.

7.4 ЭКМ - электроконтактный манометр, сигнализирует минимальное значение уровня.

7.5 ПМЕ - магнитный пускатель принимает сигнал от электроконтакного манометра и блокирует работу насосов Н13 и Н17 при минимальном уровне жидкости в резервуаре.

Поз. 8 - контролируется, регистрируется расход пара в трубопроводе.

8.1 ДКН - диафрагма камерная нормальная служит для создания перепада давления для измерения расхода пара.

8.2 13ДД11 - преобразователь расхода дифманометрический, преобразует перепад давления в стандартный пневматический сигнал.

8.3 ПКР.1 - контрольно-регистрирующий прибор, контролирует и регистрирует расход пара.

Поз. 9 - контролируется, регистрируется, регулируется расход сыпучего материала из бункера Б7.

9.1 ЛДЛ100 - чувствительный элемент. Электровибро питатель с лентой, чувствует расход сыпучего материала.

9.2 ЛДЛ100 - дефференциально-трансформаторный датчик, принимает сигнал и преобразует его в электрический.

9.3 ЛДЛ100 - регулятор ПП.

9.4 ЭД с заслонкой - исполнительный механизм, изменяет расход сыпучего материала.

Поз. 10 - контролируются, регистрируются температуры отходящих газов после СП13, топочных газов после Т11.

10.1 ТХА принимает сигнал температуры и выдает информацию в виде

10.2 ТПП разности потенциалов.

10.3 ФЩЛ - автоматический вторичный прибор, показывает, регистрирует температуру топочных газов из Т11,отходящих газов из СП9.

Поз. 11 - контролируется, регистрируется концентрация СО₂ в коллекторе газа содовой печи.

11.1 ТП - газоанализатор, определяет содержание СО₂ в газе.

11.2 ТП2200 - вторичный прибор, контролирует и регистрирует содержание СО₂ в газе.

Поз. 12 - контролируется, регистрируется, сигнализируется максимальное удлинении барабана, блокируется подача мазута в топку при максимальном удлинении барабана.

12.1 КЭ-912 - чувствительны элемент воспринимает удлинение барабана.

12.2 ДУ - датчик удлинения.

12.3 ПКР.1 - контрольно-регистрирующий прибор, контролирует и регистрирует удлинение барабана.

12.4 ЭКМ - электроконтактный манометр, сигнализирует максимальное удлинение барабана.

12.5 ЭПП - нормирующий преобразователь электропневматический. Принимает электрический сигнал и преобразует его в пневматический. При максимальном удлинении барабана дает сигнал на отключения подачи мазута в топку Т11.

Поз. 13 - контролируются, регистрируются температуры газа после ПГСП14ХГСП15 и соды на выходе из печи СП9.

13.1 ТХК принимает сигнал температуры и выдает информацию в виде

13.2 ТХК разности потенциалов.

13.3 ТХК

13.4 ФЩЛ - автоматический вторичный прибор, показывает, регистрирует температуру газа после ПГСП14, ХГСП15, соды на выходе из печи СП9.

2.4 Новшество, введенное в проект

В проекте предлагается перевести обогрев содовой печи с мазута на природный газ. В экологическом отношении природный газ является самым чистым видом минерального топлива. При сгорании его образуется значительно меньшее количество вредных веществ по сравнению с другими видами топлива. Природный газ генерирует меньше СО₂ при том же количестве вырабатываемой для снабжения энергии, чем другой вид топлива.

Еще одним преимуществом является то, что он в 2 раза дешевле мазуты

2.5 Устройство и принцип действия основного аппарата. Стандарт и техническая характеристика

сода кальцинированный производство

Основным аппаратом на станции кальцинации является содовая печь. Топочные газы, получаемые при сгорании любого вида топлива, обогревают

снаружи вращающий барабан печи 1, изготовленный из листовой стали. У переднего загрузочного 4 и заднего разгрузочного 6 концов барабана имеются конические бочки 12, к узкой горловине которых прикреплены чугунные ободы с опорными бандажами. К ободам прикреплены цилиндрические горловины. Горловина передней части печи входит в неподвижную загрузочную камеру 4. С внутренней стороны загрузочной камеры 4 прикреплена зубчатая цепь 5. Цепь 5 состоит из отдельных массивных чугунных звеньев массой до 135 кг. Загрузка гидрокарбоната натрия и ретурной соды производится с помощью смесителя и питателя 9.

Горловина задней разгрузочной камеры печи закрыта крышкой с центральным отверстием для ввода в печь выгрузного шнека 6.

Корпус шнека 6 сверху имеет вырез для поступления соды. Вокруг шнека 6 вместе с барабаном 1 вращается цилиндрическое сито 7, прикрепленное к крышке печи. К внешней поверхности сита по его образующим прикреплено 8 лопаток-ковшей. При вращении барабана ковши забирают соду в нижнее положение и ссыпают ее на сито в верхнее положение. Прошедшая через сито сода перемещается шнеком 6 к разгрузочному штуцеру. Барабан печи с помощью венцовой шестерни вращается с частотой 3 об/мин от электродвигателя через редуктор. Своими бандажами 2 содовая печь опирается на две пары роликов 1 с подшипниками. Задние ролики снабжены ребордами, фиксирующими положение конца барабана 1. Передняя пара опорных роликов не имеет ребордов. /16, с.2/

Техническая характеристика:

длина барабана L, м 20

диаметр печи по кожуху Dк, м 2

внутренний диаметр печи Dв, м 1,33

барабан содовой печи изготовлен из листовой углеродистой стали марки Ст.3.

Эскиз печи представлен на рисунке 5.

3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Расчет материального баланса

Годовой фонд рабочего времени, Т_год, ч, рассчитали согласно /1, с.89/ по формуле

Т_год=n·_с, (14)

где Т_год- годовой фонд рабочего времени, ч;

n - количество дней в году;

_с = 24 ч - количество часов в сутки.

Т_год=365·24= 8760 ч.

Эффективный фонд рабочего времени, Т_эфф, ч, рассчитали согласно /1, с.89/ по формуле

Т_эфф=Т_год-Т_кап.р.-Т_тек.р., (15)

где Т_кап.р.- время, затраченное на капитальный ремонт, ч;

Т_тек.р.- время, затраченное на текущий ремонт, ч;

Т_эфф- эффективный фонд рабочего времени,ч.

Т_эфф =8760-720-80= 7960 ч.

Производительность установки, G, кг/ч, рассчитали согласно /1, с.89/ по формуле

(16)

где Q - мощность установки;

G - производительность установки, т/год.

Цель: определить материальные потоки сырья, реагентов, вспомогательных материалов для производства готового продукта заданной производительности, на единицу продукции.

Схема материальных потоков

G₂

G₁ G₃

где G₁ - количество гидрокарбоната натрия, кг/ч;

G₂ - количество СО₂, Н₂О, кг/ч;

G₃ - количество Na₂CO₃, кг/ч.

Рисунок 6 - Схема материальных потоков

Исходные данные для расчета:

-состав сырого гидрокарбоната натрия, % масс.

NaHCO₃ 80,440

(NH4)₂CO₃ 0,230

NH₄HCO₃ 2,50

NH4CL 0,09

NaCL 0,11

Na₂SO₄ 0,01

(NH₄)₂S 0,04

Na₂CO₃ 0,014

CaCO₃ 0,005

FeS 0,001

H₂O 16,56

-состав кальцинированной соды, % масс.

Na₂CO₃ 97,958

NaHCO₃ 1,626

NaCL 0,198

Na₂SO₄ 0,020

NH₄CL 0,185

CaCO₃ 0,010

FeS 0,003

-состав газа содовых печей, % масс.

H₂O 52,070

CO₂ 47,270

NH₃ 1,300

пыль содовая 1,300

NaCL 0,020

H₂S 0,040

-молярные массы веществ, г/моль

NaHCO₃ 84

Na₂CO₃ 106

(NH4)₂CO₃ 79

NaCL 58,5

H₂O 18

CO₂ 44

Химизм процесса

2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂+H₂О (17)

Количество сырого гидрокарбоната натрия, Х_NaHCO3, кг/ч, необходимого для получения кальцинированной соды рассчитали, составив пропорцию

2М _NaHCO3М _Na2CO3

Х65326,6

Количество углекислого газа, Х_СО2, кг/ч, рассчитали, составив пропорцию

2М NaHCO₃М CO₂

103536,49 Х

Количество воды, Х_Н2О, кг/ч, рассчитали ,составив пропорцию

2М NaHCO₃М Н₂O

103536,49Х

NaHCO₃=Na₂CO₃+CO₂+H₂O (18)

NaHCO₃ =103536,49+27116,69+11093,19=141764,37 кг/ч.

Состав сырого гидрокарбоната натрия, G₁, кг/ч, рассчитали согласно /2, с. 270/ по формуле

(19)

,

G₁ = 52548,7+150,25+1633,16+58,79+71,85+6,53+26,13+9,14+ 3,26 + 0,65 +10818,08 = 65326,6 кг/ч.

Состав сырого гидрокарбоната натрия, G, кг/кг, рассчитали согласно /2, с.270/ по формуле

(20)

G = 0,8043+0,0022+0,024+0,0008+0,001+0,00009+0,00039+0,00013+ +0,00004+0,000009+0,165= 0,9979 кг/кг.

Состав кальцинированной соды, G₂, кг/ч, рассчитали согласно /2, с. 270/ по формуле

(21)

G₂ =63992,63+1062,21+129,34+13,065+120,85+6,53+1,95=65326,6 кг/ч.

Состав кальцинированной соды, G, кг/кг, рассчитали согласно /2, с. 270/ по формуле

(22)

G =0,97+0,016+0,0019+0,0001+0,0018+0,00009+0,00005=0,9899 кг/кг.

Состав газа содовых печей, G₃, кг/ч, рассчитали согласно /2, с. 270/ по формуле

(23)

G₃ =34015,56 +29573,35 +849,24 +849,24 +13,065 +26,13 = 65326,6 кг/ч.

Состав газа содовых печей, G, кг/кг, рассчитали согласно /2, с. 270/ по формуле

(24)

G =0,52+0,45+0,012+0,012+0,0001+0,0003= 0,9944 кг/кг.

Составили таблицу материального баланса 4.

Таблица 4 - Материальный баланс

Приход	Расход
Гидро карбонат натрия	кг/с	кг/ч	кг/кг	Кальцинировання сода	кг/с	кг/ч	кг/кг
1	2	3	4	5	6	7	8
NaHCO3 (NH4)2CO3 NH4HCO3 NH4CL NaCL Na2SO4 (NH4)2S	14,59 0,041 0,453 0,016 0,019 0,001 0,007	52548 150,25 1633,1 58,79 71,85 6,53 26,13	0,8043 0,0022 0,024 0,0008 0,001 0,00009 0,00039	Na2CO3 NaHCO3 NaCL Na2SO4 NH4C CaCO3 FeS	17,77 0,295 0,035 0,003 0,033 0,001 0,0005	63992,6 1062,2 129,34 13,065 120,85 6,53 1,95	0,97 0,016 0,001 0,0001 0,0018 0,00009 0,00005
Na2CO3 CaCO3 FeS H2O	0,00253 0,0009 0,00018 3,005	9,14 3,26 0,65 10818,0	0,00013 0,00004 0,000009 0,165
				Газ содовых печей
				H2O CO2 NH3 пыль содовая NaCL H2S	9,4487 8,2148 0,2359 0,2359 0,0036 0,0072	37015,5 29573,3 849,24 849,24 13,065 26,13	0,52 0,45 0,012 0,012 0,0001 0,0003
Итого:	18,14	65326,6	1	Итого:	18,14	65326,6	1

3.2 Конструктивный расчет

Задали отношение длины барабана L к диаметру D в пределах L/ D 3,5ч10 согласно /6, с.290/.

Принимаем длину барабана 10м.

L=5D => , (25)

Внутренний объем барабана, Vб, м³, рассчитали согласно /6, с.290/ по формуле

(26)

Длину барабана, L, м, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

L=(3,5ч10) D, (27)

L=10·2=20 м.

Принимаем длину барабана 20 м

Расчет вели для одной печи, поэтому из производительности 12 печей

нашли производительность для одной печи

Внутренний диаметр печи, D_в, м, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

D_в=0,396(24G_n)^0,34 , (28)

D_в=0,396(24·1,5)^0,34=1,33 м.

Диаметр печи по кожуху, D_к, м, при толщине футеровки 200 мм, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

D_к=D_в+2д, (29)

где -толщина футеровки, м

D_к=1,33+2·0,2=1,73 м.

Принимаем диаметр барабана по кожуху равным 2 м.

Площадь сечения барабана, F, м², рассчитали согласно /6, с.290/по формуле

(30)

F=0,784·2²=3,14 м².

Скорость движения материала, Р, м/ч, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

Р=15·р·D_в²·ц·с_м·щ_ср, (31)

где ц- коэффициент заполнения печи, примем равным 0,09;

с_м- насыпная плотность материала, равна 0,6 т/м³.

Р =15·3,14·1,33² ·0,09·0,6·щ_ср=4,47щ_ср т/ч,

Тогда (32)

Время пребывания материала в печи, , ч, рассчитали согласно /6, с.290/ по формуле

(33)

Число оборотов печи, n, об/мин, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

(34)

Угол наклона барабана печи, б, рассчитали согласно /6, с. 290/ по формуле

(35)

где щ_д - действительная скорость газов в сушилке, м/с.

Количество отходящих газов из топки

Мощность, N, кВт, затрачиваемую на вращение барабана рассчитали согласно по формуле

N=0,078·D_б³·L·с_н·у·n, (36)

где у - коэффициент заполнения барабана, приняли 0,09.

N=0,078·2³·20·0,6·0,09·3=2,02 кВт.

Приняли печь со следующей характеристикой:

длина барабана L, м 20

диаметр печи по кожуху Dк, м 2

внутренний диаметр печи Dв, м 1,33

число оборотов печи n, об/мин 3

3.3 Тепловой расчет

Определение параметров топочных газов, подаваемых в топку.

В качестве топлива используется природный газ следующего состава ( в обем. %): 92,0% СН₄; 0,5% С₂Н₆; 5% Н₂; 1% СО; 1,5% N₂.

Теоретическое количество сухого воздуха, L₀, кг\кг, затрачиваемого на сжигание 1 кг топлива рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

(37)

где составы горючих газов выражены в объемных долях

Характеристики горения простых газов /3, с.141/:

водород Н₂+0,5О₂= Н₂О 10810 кДж/м³

оксид углерода СО+0,5О₂=СО₂ 12680 кДж/м³

метан СН₄+О₂=СО₂+Н₂О 35741 кДж/м³

этан С₂Н₆+3,5О₂=2СО₂+3Н₂О 63797 кДж/м³

Количество тепла, Q_х, кДж/м³, выделяющееся при сжигании 1 м³ газа рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

Q_х=0,92·35741+0,005·63797+0,05·10810+0,01·12680=33868 кДж/м³ (38)

Плотность газообразного топлива, с_т, кг/м3,определили согласно /3, с.141/ по формуле

(39)

где M_i - мольная масса топлива, кмоль/кг;

t_т - температура топлива, равная 20 ⁰С;

х₀ - мольный объем, равный 22,4 м³/кмоль.

Количество тепла, Q, кДж/кг, выделяющееся при сжигании 1 кг топлива рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

(40)

Массу сухого газа, подаваемого в топку, в расчете на 1 кг сжигаемого топлива рассчитали общим коэффициентом избытка воздуха б, необходимого для сжигания топлива и разбавления топочных газов до температуры смеси t_см=650⁰С. Значение б, кг/кг, рассчитали из уравнений материального и теплового балансов, согласно /3, с.141/ по формуле

(41)

где L_с.г.- масса сухих газов образующихся при сгорании 1 кг топлива;

C_mH_n - массовая доля компонентов, при сгорании которых образуется вода кг/кг.

Уравнение теплового баланса /3, с.141/

(42)

где з - общий КПД, учитывающий эффективность работы топки и

потери топкой в окружающую среду, приняли равным 0,95;

с_т - теплоемкость газообразного топлива при температуре t_т=20 ⁰С, равная 1,34 кДж/(кг·К);

I₀ - энтальпия свежего воздуха, кДж/кг;

i_с.г - энтальпия сухих газов, кДж/кг. i_с.г= c_с.г.t_с.г., где c_с.г.t_с.г - соответственно теплоемкость и температура сухих газов: c_с.г=1,05 кДж/(кг·К), t_с.г=650 ⁰С;

х₀ - влагосодержание свежего воздуха, кг/кг сухого воздуха при температуре t₀=18 ⁰С и относительной влажности ц₀=72%;

i_n - энтальпия водяных паров кДж/кг. i_n=r₀+ c_пt_п, где r₀ - теплота испарения воды при температуре 0 ⁰С, равная 2500 кДж/кг, c_п - средняя теплоемкость водяных паров, равная 1,97кДж/(кг·К), t_п - температура водяных паров: t_п=t_с.г.=t_см=650 ⁰С.

Решая совместно уравнения (40) и (41) получим

(43)

Пересчитали содержание компонентов топлива, при сгорании которых образуется вода из объемных долей в массовые

СН₄=0,92·16·273/(22,4·0,652(273+20))=0,939,

С₂Н₆=0,005·30·273/(22,4·0,652(273+20))=0,0096,

Н₂=0,05·2·273/(22,4·0,652(273+20))=0,0064.

Количество влаги, выделяющейся при сжигании 1 кг топлива, рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

Коэффициент избытка воздуха нашли из уравнения (43)

Общую удельную массу сухих газов, G_с.г, кг/кг, получаемых при сжигании 1 кг топлива и разбавления топочных газов воздухом до температуры смеси 650 ⁰С рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

(44)

G_с.г.=1+3,5·17,68-2,19=60,69 кг/кг.

Удельную массу водяных паров в газовой смеси, G_п, кг/кг, при сжигании 1 кг топлива рассчитали согласно /3, с.141/ по формуле

(45)

G_п=2,19+3,5·0,0092·17,68=2,75 кг/кг.

Влагосодержание газов на вхо...