Модернизация технологии производства аммиачной селитры на ОАО "Череповецкий "Азот"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
6 = 63661,7 2,200 155 = 21708639,7 кДж
) физическое тепло аммиака в скруббер нейтрализатор, кДж, рассчитаем по формуле:
Q7 = = 2205,1 кДж
) вычислим эндотермический эффект разбавления 90%-го раствора аммиачной селитры 4,4%-м раствором, образующимся при смешении образующегося нитрата аммония с водой, пришедшей с ЖКУ:
масса NH4 NO3 в разбавленном растворе, кг: 51577,3
общая масса разбавленного раствора, кг: 51577,3 + 7310 = 58887,3
концентрация раствора после разбавления: 5157730/58887,3 = 88%
затраты тепла на растворение NH4 NO3 до 90% составляют:
q1 = 76 кДж/кг • 51577,3 кг = 3919874,8 кДж
затраты тепла на растворение NH4 NO3 до 88% составляют:
q2 = 78 кДж/кг • 51577,3 кг = 4023029,4 кДж
-затраты тепла на разбавление 90%-го раствора до 88%-го составляют:
Q8 = 4023029,4 - 3919874,8 = 103154,6 кДж
) выразим потери тепла: Q9 = (22503242 + n 6606,3) 0,04
) расход тепла равен: QРАСХ = 21708639,7 + 2205,1 + 103154,6 + Q9
QРАСХ = 22754129,1 + 264,3 n
) вычислим расход пара, исходя из условия теплового баланса:
+ n 6606,3 = 22754129,1 + 264,3 n
n = 40 кмоль; n = 40кмоль 18 кг/кмоль = 720 кг
) вычислим тепло пара, кДж по формуле: Q5 = 40 36,1 183 = 264252 кДж
) вычислим приход тепла: QПРИХ = 22503242 + 264252 = 22767494 кДж
) вычислим потери тепла: Q9 = (22503242 + 40 6606,3) 0,04 = 910699,8 кДж
) вычислим расход тепла: QРАСХ = 22754129,1 + 264,3 40 = 22764701,1 кДж
) составим таблицу теплового баланса
Таблица 6.4 Тепловой баланс донейтрализатора Р-4
ПРИХОДРАСХОДПотоккДж/ч%ПотоккДж/ч%Q1-физ. тепло 90%-го раствора NH4NO3 21320845,293,6Q6-физическое те-пло раствора САФУ21708639,795,4Q2-физическое тепло газообраз-ного аммиака5196,30,02Q7-физ. тепло газо-образного аммиака в скруббер-нейтрали-затор2205,10,09Q3-физическое тепло ЖКУ1043731,84,58Q8-тепло разбав-ления 103154,6 0,51Q4 - тепло реакции нейтрализации133468,70,6Q9 - потери тепла910699,8 4Q5-физ. тепло пара2642521,2ВСЕГО22767494100ВСЕГО22764701,1100
В данном разделе произведен расчет теплового баланса донейтрализатора Р-4. Большую часть прихода составляет раствор аммиачной селитры - 93,6%, а расходуется больше раствора САФУ - 95,4%.
.1.5 Материальный баланс донейтрализатора Р-97
Исходные данные:
Данные материального баланса донейтрализатора Р-4
Массовая доля NH4NO3 в выходящем раствор………………………………0,885Потери аммиака…………………………………………………………….58%масПотери фосфатов аммония……………………………………………….0,09%мас
) небольшой избыток аммиака (0,5 г/л) должен быть в выходящем растворе аммиачной селитры , так как в барабан должен поступать раствор САФУ рН = 4,5-5. Этот избыток будет составлять 10,1 кг/ч, тогда прореагирует аммиака:
- 11,5 - 10,1 = 5,4 кг
) вычислим, сколько азотной кислоты нейтрализуется:
кг NH3 - 63 кг HNO3
,4 кг NH3 - х кг HNO3
х = 20,4 кг/ч
Тогда останется азотной кислоты: 29,6 - 20,4 = 9,2 кг
) Найдем сколько получится нитрата аммония:
17 кг NH3 - 80 кг NH4NO3
5,4 кг NH3 - х кг NH4NO3
х = 25,9 кг/ч
Тогда в выходящем из донейтрализатора растворе САФУ нитрата аммония содержится: 51577,3 + 25,9 = 51603,2 кг/ч
4) составим таблицу материального баланса
Таблица 6.5 Материальный баланс донейтрализатора Р-97
Статьи приходакг/ч%масСтатьи расходакг/ч%масРаствор САФУ с м.д. NH4NO3 0,881, в том числе NH4NO3 HNO3 Н2О фосфаты аммония 63661,7 51577,3 29,6 7310 4744,8 99,96РастворСАФУ с м.д. NH4NO3 0,885, в т.ч. NH4NO3 HNO3 NH3 Н2О фосфаты аммония 63672,9 51603,2 9,2 10,1 7310 4740,4 99,98Аммиак с м.д. NH3 0,996 в том числе Н2О NH3 27,1 0,1 27 0,04Потери NH3 фосфаты аммония15,9 11,5 4,40,02ИТОГО63688,8100ИТОГО63688,8100
В данном разделе произведен расчет материального баланса донейтрализатора Р-97. Большую часть прихода составляет раствор САФУ - 99,96%, а расходуется больше раствора САФУ - 99,98%.
.1.6 Тепловой баланс донейтрализатора Р-97
Исходные данные:
Данные теплового баланса донейтрализатора Р-4
Данные материального баланса донейтрализатора Р-4
Температура аммиака……………………………………………………..…..120СПотери тепла……………………………………………………………………..4%
Целью расчета теплового баланса донейтрализатора является определение расхода пара для обогрева донейтрализатора.
Условием теплового баланса является равенство прихода и расхода тепла.
Запишем уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = Q5 + Q6 + Q7, (6.13)
где Q1 - физическое тепло раствора САФУ с м.д. NH4NO3 0,88, кДж;
Q2 - физическое тепло газообразного аммиака, кДж;
Q3 - тепло реакции нейтрализации, кДж;
Q4 - тепло пара, подаваемого на обогрев донейтрализатора, кДж;
Q5 - физическое тепло раствора САФУ на выходе, кДж;
Q6 - физическое тепло аммиака в скруббер-нейтрализатор, кДж;
Q7 - потери тепла, кДж.
Расчет прихода тепла:
1) физическое тепло раствора САФУ с массовой долей нитрата аммония 0,88 рассчитаем по формуле:
Q = m c t, (6.14)
где m - масса раствора САФУ, кг;
с - теплоемкость раствора САФУ, кДж/кгК;
t - температура раствора САФУ, С.
Q1 = 63661,7 2,200 155 = 21708639,7 кДж
2) физическое тепло газообразного аммиака рассчитаем по формуле:
Q = n c t, (6.15)
где n - количество аммиака, кмоль;
c - теплоемкость аммиака, кДж/кмольК;
t - температура аммиака, С.
Q2 = = 5196,3 кДж
1)рассчитаем тепло реакции нейтрализации:
при нейтрализации 63 кг HNO3 выделяется 146490 кДж тепла
при нейтрализации 20,4 кг HNO3 выделяется х кДж тепла
Q3 = = 47434,9 кДж
4) выразим тепло пара, кДж: Q4 = n 36,1 183 = n 6606,3
5) приход тепла равен:
QПРИХ = 21708639,7 + 5196,3 + 47434,9 + n 6606,3
QПРИХ