Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Материальный баланс содорегенерационного котлоагрегата по натрию и сере
При установившемся режиме работы содорегенерационного котлоагрегата количество натрия, поступившего в его топку с черным щелоком и сульфатом, равно количеству натрия, содержащегося в плаве и ушедшего в атмосферу с уносом: , где Na2Oч.щ.. – вся щелочность, выраженная в единицах Na2O черного щелока на 1 кг сухой массы щелока, кг/кг а.с.в.; Na2Oст – количество сульфата в единицах Na2O на 1 кг технического сульфата кг/кг; Na2Oпл – содержание натриевых соединений в плаве в ед. Na2O на 1 кг плава, кг/кг; Na2Oун – содержание натриевых соединений, выраженных в ед. Na2O на 1 кг уноса, кг/кг; – расход а.с.в. черного щелока, кг/с; – расход технического сульфата, кг/с; – выработка плава, кг/с; – количество золы, унесенной в атмосферу, кг/с.
При расчете материального баланса на 1 кг а.с.в.
где – расход технического сульфата в кг/кг а.с.в. щелока; – выработка плава (кг/кг а.с.в); - количество уноса (кг/кг а.с.в). Вся щелочность сухой массы щелока в ед. Na2O может быть определена по формуле:
где – содержание соответственно свободного и связанного с органической частью едкого натра, сульфида, карбоната и сульфата натрия в сухой массе щелока, %. Количество сульфата в ед. Na2O на килограмм технического сульфата определяется как: Na2OСТ = 0, 436 (100–WСТ)Na2SO4∙ 10-4 , кг/кг; где WСТ – влажность технического сульфата, %; Na2SO4 – содержание химически чистого сульфата в техническом сульфате, % на килограмм сухого вещества. Количество натриевых соединений в плаве можно определить по объемам перекаченного на каустизацию зеленого щелока и поданного слабого белого щелока, приходящихся на 1 кг а.с.в., и разности величин всей щелочности зеленого и слабого белого щелоков, выраженной в ед. Na2O:
Na2O пл = (Vзел(Що зел+Na2SO4 зел) – Vбел(Що бел+Na2SO4 бел))∙ 10-3 , кг/кг а.с.в., где Vзел – объем зеленого щелока при температуре определения щелочности л/кг а.с.в.; Vбел – объем слабого белого щелока при температуре определения щелочности л/кг а.с.в.; Що зел, Що бел – общая щелочность зеленого и слабого белого щелоков г/л (в ед. Na2O). Na2SO4 зел , Na2SO4 бел – содержание сульфата натрия в зеленом и слабом белом щелоках, г/л (в ед. Na2O). Пренебрегая влиянием разницы объемов слабого белого и зеленого щелоков, количество натриевых соединений в плаве с достаточной для практических целей точностью можно определить по объему перекаченного на каустизацию зеленого щелока, приходящегося на 1 кг а.с.в.: Na2Oпл= Vзел((Що зел+Na2SO4 зел) – (Що бел+Na2SO4 бел)) ∙ 10-3 , кг/кг а.с.в. Отдельные составляющие плава можно определить по формулам (в ед. Na2O): , кг/кг а.с.в.; , кг/кг а.с.в.; , кг/кг а.с.в.; , кг/кг а.с.в. Здесь – содержание едкого натра, сульфида, сульфата и карбоната натрия в зеленом щелоке, г/л (в ед. Na2O); – содержание едкого натра, сульфида, сульфата и карбоната натрия в слабом белом щелоке, г/л (в ед. Na2O); – содержание едкого натра, сульфида, сульфата и карбоната натрия в плаве, кг/кг а.с.в. (в ед. Na2O). Количество вырабатываемого плава в собственном весе (кг/кг а.c.в.) можно определить по формуле:
Степень восстановления сульфата и степень карбонизации в плаве определяются как: , %. , %, где - содержание свободного и связанного с органической частью едкого натра в сухой массе щелока в %. Для определения количества уноса химикатов необходимо знать концентрацию пыли в уходящих газах (, г/м3 ) и расход газов Vг на 1 кг рабочей массы топлива. Тогда количество уноса на 1 кг а.с.в. щелока будет составлять: , кг/кг а.с.в., где – влажность щелока, %. Содержание натрия в пересчете на ед. Na2O в уносе в зависимости от его состава определяется по формуле: где , NaCl – содержание сульфата, карбоната, сульфида натрия, едкого натра, хлористого натрия в уносе, %. Для проверки проведенных анализов и замеренных величин, а также для уточнения количества органической серы, перешедшей в плав в процессе регенерации химикатов целесообразно аналогично балансу по натрию составлять баланс по сере. Количество серы, введенной в топку содорегенерационного котлоагрегата, равно количеству серы, содержащейся в плаве, уносе и дымовых газах, выбрасываемых в атмосферу: , кг/с или на 1 кг а.с.в.: , кг/кг а.с.в., где – содержание серы в щелоке, техническом сульфате, плаве, уносе и дымовых газах кг/кг; VСТ – объем сухих газов на 1 кг рабочей массы щелока м3/кг. Содержание серы в 1 кг а.с.в. черного щелока: , кг/кг, или , кг/кг где – содержание органической серы, сульфида, сульфата, % от сухой массы щелока, а указанные коэффициенты – отношение атомного веса серы к молекулярному весу соответственного сульфида и сульфата натрия. Содержание серы в сульфате: , кг/кг. Содержание серы в плаве: , кг/кг а.с.в. где – содержание сульфида и сульфата натрия в плаве, кг/кг а.с.в.(в ед. Na2O). Содержание серы в уносе: , кг/кг, где – содержание сульфата и сульфида в уносе, %. Содержание серы в уходящих газах: , кг/м3 , где SO2, SO3 и H2S – содержание сернистого и серного ангидрида и сероводорода в уходящих газах, % от объема сухих газов. Количество органической серы, перешедшей из щелока в плав, может быть посчитано как разность между количеством серы, содержащейся в плаве, и количеством минеральной серы, внесенной в топку со щелоком и сульфатом: , кг/кг а.с.в. Количество органической серы, перешедшей из щелока в плав, по отношению ко всей органической сере составляет: Определение расхода воздуха и продуктов сгорания щелока. С учетом реакций горения органической части топлива, а также с учетом кислорода, образовавшегося при восстановлении сульфата, теоретически необходимое количество воздуха можно определить по следующей формуле: , м3/кг, где – процентное содержание углерода, органической серы, водорода, кислорода в рабочей массе топлива, %; – степень восстановления сульфата, %; – содержание серы в сульфате щелока и добавке сульфата на рабочую массу щелока, которая определяется по формулам: , %, или , %. Объем трехатомных газов с учетом карбонизации едкого натра и перехода части органической серы в плав: , м3/кг где – степень карбонизации, %; – количество углекислого газа, израсходованного на карбонизацию в пересчете на рабочую массу; – количество органической серы, перешедшей в газовую фазу; = , %, где – содержание органической серы в сухой массе щелока, %; – количество органической серы, перешедшей в плав, кг/кг а.с.в.; – влажность щелока, %.
Объем азота: , м3/кг. При неполном сгорании щелока и известном газовом анализе действительный объем сухих газов может быть определен по формуле: , м3/кг
Теоретический объем водяных паров при полном сгорании топлива с учетом влаги, выделяющейся при карбонизации щелока: , м3/кг, где =10 г/м3 – примерное влагосодержание воздуха. Действительный объем водяных паров с учетом химического недожога: – – 0, 0982 Vсг (H2+2CH4), м3/кг.
Коэффициент избытка воздуха в уходящих газах определяется по результатам газового анализа: , где , CO, , , – концентрация соответствующих компонентов в продуктах сгорания (по данным газового анализа).
|