Модернизация технологии производства аммиачной селитры на ОАО "Череповецкий "Азот"
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
= 21761270,9 + n 6606,3
Расчет расхода тепла:
) физическое тепло раствора САФУ на выходе из донейтрализатора:
Q5 = 63672,9 2,209 150,3 = 21140211,5 кДж
) физическое тепло аммиака в скруббер нейтрализатор:
Q6 = = 2205,1 кДж
) выразим потери тепла:
Q7 = (21761270,9 + n 6606,3) 0,04
) расход тепла равен:
QРАСХ = 21140211,5 + 2205,1 + Q7
QРАСХ = 22012867,4 + 264,3 n
) вычислим расход пара, исходя из условия теплового баланса:
,9 + n 6606,3= 22012867,4 + 264,3 n
n = 40 кмоль; n = 40кмоль 18 кг/кмоль = 720 кг
) вычислим тепло пара, кДж :
Q4 = 40 36,1 183 = 264252 кДж
) вычислим приход тепла: QПРИХ = 21761270,9 + 264252 = 22025522,9кДж
) вычислим потери тепла: Q7 = (21761270,9 + 40 6606,3) 0,04 = 881020,9 кДж
) вычислим расход тепла: QРАСХ = 22012867,4 + 264,3 40 = 22023439,4 кДж
) составим таблицу теплового баланса
Таблица 6.6. Тепловой баланс донейтрализатора Р-97
ПРИХОДРАСХОДПотоккДж/ч%ПотоккДж/ч%Q121708639,798,6Q521140211,5 96Q2 5196,30,02Q62205,1 0,01Q3 47434,90,2Q7881020,93,99Q4 2642521,18ВСЕГО22025522,9100ВСЕГО22023439,4 100
В данном разделе произведен расчет теплового баланса донейтрализатора Р-97. Большую часть прихода составляет раствор аммиачной селитры - 98,6%, а расходуется больше раствора САФУ - 96%.
.2 Материальный и тепловой балансы производства аммиачной селитры
.2.1 Материальный баланс донейтрализатора Р-4
Материальный баланс донейтрализатора Р-4 (с введением магнезиальной добавки)
Исходные данные:
Данные материального баланса аппарата ИТН
Раствор нитрата магния 37% Mg(NO3)2………………………………..1900,8 кг/ч:в том числе Mg(NO3)2…………………………………………………….703,3 кг/ч H2O…………………………………………………………………..……1197, 5 кг/ч
Расчет материального баланса.
1)Нейтрализация азотной кислоты происходит по реакции
NН3+НNО3 NН4NО3+Q ?Н = -146490 кДж
Газообразный аммиак для донейтрализации азотной кислоты:
кг/ч аммиака,
где 17,63 - молекулярные массы аммиака и азотной кислоты соответственно;
- количество азотной кислоты, кг/ч;
С учетом потерь (2,5 кг/ч на 1000 кг аммиачной селитры)
,5 кг/ч NH4NO3 - х
1000кг/ч NH4NO3 - 2,5 кг/ч NH3
х = 0,28 кг/ч
Общий расход аммиака: 23,7 + 0,28 = 24 кг/ч NH3 (100%-ного)
Количество 99,6%-ного аммиака необходимого для донейтрализации:
99,6%-ного аммиака
Количество воды, содержащейся в 99,6 %-ом аммиаке:
,1-24=0,1 кг/ч воды
Расход:
Раствор аммиачной селитры с массовой долей NH4NO3 88,5% , входящей в донейтрализатор:
NH4NO3 (100%) = 59165+111,5=59 276,5 кг/ч(NO3)2= 703,3 кг/ч2O=5401+1197,5+0,1=6598,6 кг/ч
Таблица 6.7 Материальный баланс донейтрализатора Р-4
Статьи приходакг/ч%масСтатьи расходакг/ч%масРаствор аммиачной селитры с м.д. NH4NO3 0,9, в том числе NH4NO3 HNO3 Н2О 64654 59165 88 5401 97,1Раствор аммиачной селитры в том числе NH4NO3 Mg(NO3)2 Н2О 66578,8 59276,5 703,3 6599 100 Раствор нитрата магния 37% в т.ч. Mg(NO3)2 H2O 1900,8 703,3 1197,5 2,86Аммиак с м.д. NH3 0,996 в том числе Н2О NH3 24,1 0,1 24 0,04ИТОГО66578,9100ИТОГО66578,8100
В данном разделе произведен расчет материального баланса донейтрализатора Р-4. Большую часть прихода составляет раствор аммиачной селитры - 97,1%, а расходуется больше раствора аммиачной селитры - 100%.
.2.2 Тепловой баланс донейтрализатора Р-4
Исходные данные:
Данные теплового баланса аппарата ИТН
Данные материального баланса донейтрализатора Р-4
Температура нитрата магния……………………………………………………80С
Целью расчета теплового баланса донейтрализатора является определение расхода пара для обогрева донейтрализатора.
Расчет теплового баланса.
Условием теплового баланса является равенство прихода и расхода тепла.
Запишем уравнение теплового баланса:
Q1 + Q2 + Q3 = Q6 + Q7 , (6.16)
где Q1 - физическое тепло 90%-го раствора аммиачной селитры, кДж;
Q2 - физическое тепло газообразного аммиака, кДж;
Q3 - физическое тепло 37% раствора нитрата магния, кДж;
Q4- физическое тепло раствора САФУ, кДж;
Q5 - потери тепла, кДж.
Расчет прихода тепла:
1) физическое тепло 90%-го раствора аммиачной селитры рассчитаем по формуле:
Q = m c t, (6.17)
где m - масса 90%-ного раствора аммиачной селитры, кг;
с - теплоемкость 90%-ного раствора аммиачной селитры, кДж/кгК;
t - температура 90%-ного раствора аммиачной селитры, С.
Q1 = 64654 1,86 160 = 19241030,4 кДж
) физическое тепло газообразного аммиака рассчитаем по формуле:
Q = n c t, (6.18)
где n - количество аммиака, кмоль;
c - теплоемкость аммиака, кДж/кмольК;
t - температура аммиака, С.
Q2 = 24,1 2,3 120 = 6651,6 кДж
) физическое тепло 37%-ного раствора нитрата магния рассчитаем по формуле:
Q = m c t, (6.19)
где m - масса нитрата магния, кг;
с - теплоемкость нитрата магния, кДж/кгК;
t - температура нитрата магния, С.
Q3 = 1900,8 3,05 80 = 463795,2 кДж
) приход тепла равен:
QПРИХ = 19241030,4 + 6651,6 + 463795,2 = 19711477,2 кДж
Расчет расхода тепла:
) физическое тепло раствора аммиачной селитры с массовой долей 88,5% рассчитаем по формуле:
Q = m c t, (6.20)
где m - масса раствора аммиачной селитры, кг;
с - теплоемкость раствора аммиачной селитры, кДж/кгК;
t - температура раствора аммиачной селитры, С.
Q4 = 66578,8 1,95 150 = 19474299 кДж
) выразим потери тепла:
Q5 = 19711477,2 - 19474299 = 237178,2 кДж
) расход тепла равен:
QРАСХ = 19474299 + 237178,2 = 19711477,2 кДж