Мысал 1. Құрамында 92% Fe бар шойынды балқыту арқылы оларды термиялық қайта өңдеу үрдісінің металлургиялық қалдықтары үшін теориялық шығындық коэффициенттерін анықтау, кен құрамында бос жыныстар мен қоспалар жоқ болған жағдайда:
м
Шпатовый железняк FeCO3 115,8
Лимонит 2Fe2O3 3H2O 373
Гетит 2Fe2O3 2H2O 355
Қызыл железняк Fe 2O3 159,7
Магматты железняк Fe3O 231,5
Мұндағы, М - мол. масса.
Шешуі .
FeCO3
1 кмоль FeCO3 – тен 1 кмоль Fe немесе 115,8 кг FeCO3 - тен
55,9 к г Fe алуға болады. Осыдан құрамында 92% Fe (масс) бар 1 т шойын алу үшін қажет:
Осылайша басқа кендер үшінде теориялық шығындық коэффициентердің мәнін табамыз:
2Fe2O3*3H2O
2Fe2O3*2H2O
Fe2O3
Fe3O4 .
Жалпы мәліметтер
Буландыру немесе қайнату жолымен ерітіндіні жою немесе концентрлеу үрдісін буландыру деп атайды. Буландыруға ерітіндінің сұйық компонентерін ұшыратады, яғни буланатын қалдық сұйық күйде болады.
Егер еріген зат сұйық, немесе зат балқыған күйде болса еріткішті толық жоюға болады.
Атмосфералық қысыммен буландыру кезінде түзілген екіншілік бу атмосфераға шығарылады.
Төмен қысымда буландырған кезде екіншілік буды конденсаторға жинайды, соңғы емес буларды вакуум-насоспен жояды. Вакуумды буландыру ерітінділердің қайнау температурасын төмендетуге, қыздырғыш агент пен қайнаған ерітінді арасындағы температуралар айырымы артады, яғни жылуалмасу бетін азайтуға мүмкіндік береді.
Жоғары қысымда буландырған кезде екіншілік бу қыздырғыштарда қыздырғыш агент ретінде қолданылуы мүмкін.
Қыздырғыш агент ретінде ыстық су, су буы, жағу газдары, қыздырылған май және т.б. қолданылуы мүмкін.
Буландырғыш қондырғының сызбанұсқасы
1 – бастапқы буланатын ерітіндісі бар сыйымдылық;
2 – орталықтан таралушы сорғыш;
3 - ТО;
4 – буландырғыштың I сатысы;
5 – бүрікпелерді ұстағыштар;
6 – буландырғыштың II сатысы;
7 – вакуумжинақтауыш;
8 – конденсат жинақтаушы;
9 – барометрлік конденсатор;
10 – циркуляциялық сорғыштар.
Сызбанұсқаның жұмысы
Ерітінді бактан орталықтан тарайтын насос арқылы қатты қалдыққа, оны бумен қыздырады, содан соң буландырғыштың I сатысына келіп түседі.
Қысымның қатысында белгілі бір концентрацияға дейін буландырғаннан кейін қысымдардың айырымы буландырғыштың II сатысына ауысады, ол ТО қосымша қыздырады,онда ерітіндіні соңғы концентрацияға дейін буландырады, ал концентрленген ерітіндіні вакуумдыжинағышқа жинайды.
Екіншілік буды не вакуумжинағыштан, немесе тікелей II сатыдан барометрлік конденсаторға жіберіледі. Салқындату операциясы кәдімгі суды қолданып жүргізіледі, ал оны салқындату жүйесінен жою өз бетінсіз жүргізіледі.
Буландырудың әрбір қондырғысы ның нақты мақсаты бар, сондықтан технологиялық сызбанұсқа реалды ерітіндінің белгілі бір параметрлеріне дейін жөнделеді.
4. Есептеу реті
1) Қондырғының материалдық балансы:
- I саты
- I сатыда буланатын су мөлшері, кг/с;
- бастапқы ерітіндінің мөлшері, кг/с;
- сұйылтылған және концентрлі ерітінділердегі құрғақ заттың концентрациясы, % (мг/л).
- II саты
- I сатыдан II сатыға түсетін буланған ерітінді мөлшері, кг/с;
- II сатыдағы ерітіндінің бастапқы және соңғы концентрациясы, % массасы бойынша
2) Корпустар/ сатылар бойынша қондырғылардың жылулық балансы:
- қыздыруға қажетті жылу;
- булануға қажетті жылу;
- жоғалуға жұмсалатын жылу.
3) Қыздыруға қажетті жылу
- буланатын ерітінді мөлшері, кг/с;
- бастапқы ерітіндінің жылусыйымдылығы, ;
- корпустағы ерітіндінің қайнау температурасы I, 0С;
- ерітіндінің бастапқы температурасы, 0С.
Құрамында 20% төмен болғанда сулы ерітінділер үшін ерітіндінің жылусыйымдылығы мына формула бойынша есептеледі:
x – ерітіндідегі судың мөлшері, %.
4) булануға қажетті жылу:
р –судың немесе басқа еріткіштің булану температурасы , Дж/кг.
5) Шығынға жұмсалағн жылу:
- қондырғы қабырғасынан ауаға жылуды беру коэффициенті, ;
- қыздыру камерасы жоқ қондырғының сыртқы беті, м2;
- қабырға температурасы, 0С;
- сыртқы ауа температурасы, 0С.
Конвекциядан және қабырғадан сәулеленуді ескерген кезде үшін жуықталған формуланы қолдануға:
- қабырға мен сыртқы ауа температураларының айырымы.
6) II корпустың жылулық балансы:
Өздігінен булану жылуы:
№ 7 Тәжірибелік сабақ
Достарыңызбен бөлісу: |