Технологический раiет аппаратуры для выщелачивания руды с последующим разделением пульпы в сгустителе и нагревом жидкой фазы в теплообменнике
Информация - Разное
Другие материалы по предмету Разное
турбинной, то для ведения процесса, выберем пропеллерную.
Установочная мощность:
,
где - коэффициент запаса, учитывающий момент инерции и другие потери в процессе перемешивания,;
- суммарный КПД двигателя и редуктора, .
Таким образом, кВт.
В результате раiета выбираются четыре стандартных реактора, последовательно соединенные в непрерывно действующую технологическую нитку. Основные технические характеристики реакторов приведены в табл.2.
Таблица 2.
Технологическая ниткаЧисло реакторовЕмкостьПеремешивающее устройствоD, мH,мV,м3d, ммn, мин-1Ny, кВтNp, кВт141,82,66,36001253,235,5
3.3 Раiет производительности нитки реакторов и выбор мешалки разбавления
.3.1 Производительность непрерывно действующей установки
Производительность установки определяется:
,
где n - число реакторов,
- время выщелачивания.
Для данных условий: или
Поскольку отношение фаз в процессе выщелачивания Ж:Т=2,5:1, то масса одной части:14191:3,5=4054,6; соответственно при разбавлении пульпы до Ж:Т=18:1 производительность установки 4054,6:19=77037,4 или 77,0374 .
.3.2 Выбор мешалки разбавления
Для процесса разбавления пульпы выбирается цепная мешалка, по производительности (объему) ближайшая большая по каталогу. Основные технические данные выбранной мешалки представлены в табл.3.
Таблица 3.
3.4 Раiет и выбор сгустителя
.4.1 Раiет площади осаждения
Раiет будем вести по методу Стокса по скорости осаждения наименьшей частицы, подлежащей осаждению:
.
При плотности среды и её вязкости :
.
Поскольку метод Стокса применим только при , то необходимо проверить раiет по критерию .
Тогда .
Действительная скорость осаждения за iет соударения частиц в зоне стесненного осаждения принимается в 2 раза меньшей, чем раiетная. Тогда:
.
Необходимая площадь осаждения:
,
где - часовая производительность по исходной пульпе, ;
- концентрация твердого в исходной пульпе, =11,1%;
- концентрация твердого в сгущенном шламе, =31%.
Плотность пульпы в граммах на кубический сантиметр:
,
где р=[(Ж:Т)+1]-1.
p=0,05
Таким образом,
.
Диаметр сгустителя вычислим по формуле:
.
Принимаем сгуститель по каталогу с диаметром 9 м. Окончательный выбор производится после проверки по высоте сгустителя.
3.4.2 Высота сгустителя
Сначала определим относительную плотность пульпы в зоне сгущения:
,
где - относительная плотность твердой фазы;
n - отношение жидкого к твердому в зоне сгущения.
Вычислим 1,31
Весовая концентрация пульпы в зоне сгущения:
твердой фазы / кг пульпы.
Следовательно, 1м3 сгущенной пульпы содержит 1310?0,4=524кг или 0,524т твердой фазы.
Масса твердой фазы:
Теперь определим, сколько твердой фазы осаждается на 1 м2 поверхности сгустителя: 8,5512/(0,785?92)= 0,13 т/(м2?ч), а учитывая, что время уплотнения 15 часов, получим: 0,13 ?15=1,95т/м2.
Высота зон свободного () и стесненного () осаждения расiитываем делением количества твердого, осаждающегося на 1 м2 площади осаждения и содержащегося в 1м3 сгущенной пульпы:
+=1,95/0,524= 3,72м.
Высота зоны питания (осветленного раствора или зоны слива) принимается в пределах 0,45-0,75м. Примем =0,5м.
Высота зоны работы гребков зависит от наклона лопастей ко дну отстойника и относится к 1 м радиуса сгустителя. В данном случае примем 0,146м на 1м радиуса, тогда:
h4=0,1464,5= 0,657 м.
Таким образом, полная высота сгустителя:
Н=+++=0,5+3,72+0,657 = 4,877м.
Стандартный сгуститель iентральным приводом диаметром 9м имеет высоту 4,9 м. Очевидно, что выбранный сгуститель обеспечивает уплотнение в зоне сгущения и может быть принят.
Таблица 4 . Техническая характеристика сгустителя.
Технологическая ниткаЧисло сгустителейD, мSосажд, м2Полезный обьем, м3H, мСкорость гребков, об/минМощн. двиг. кВтМасса сгуст. т11963,50216,04,90,54,532,92
3.5 Раiет и выбор теплообменника
.5.1 Производительность теплообменника
Слив сгустителя из сборного бака по аппаратурно - технологической схеме подается на нагрев до заданной температуры в теплообменник.
Производительность по сливу можно определить как разность между производительностью по исходной пульпе сгустителя производительностью сгустителя по сгущенному шламу.
Производительность по шламу зависит от содержания твердой фазы в пульпе (Х=8551,2кг/ч) и влажности сгущенного продукта или содержания твердого в нем:
Тогда производительность по сливу:
.5.2 Температурные условия процесса
Для достижения нагрева слива от до предполагается использовать насыщенный отработанный пар давлением , содержащий 0,5% воздуха. Температура конденсации этого пара . Температурная схема процесса имеет вид:
Тогда . Т.е. больше.
Средняя разность температур:
Средняя температура слива сгустителя:
.
.5.3 Расход тепла на нагрев слива сгустителя
Поскольку слив сгустителя представлен слабощелочным раствором, физические и теплотехнические свойства которого мало отличаются от свойств воды, с некоторым допущением можно принимать необходимые параметры слива равными аналогичным параметрам воды.
Расход тепла на нагрев:
,
где - удельная теплоемкость слива