Автор работы: Пользователь скрыл имя, 15 Января 2012 в 19:12, курсовая работа
Гидрогранатовая технология переработки высококремнистых бокситов на глинозем рассматривается как альтернатива действующим схемам. Сущность нового технического решения состоит в переводе активной двуокиси кремния из состава боксита в пассивную форму связанного кремнезема в составе отвального шлама, представленную гидрогранатовыми соединениями, преимущественно железистой фазы. Эта технология переработки бокситов обусловлена минимальным уровнем потребления топлива и соды, снижением металлоемкости основного оборудования, достижением низкой себестоимости продукции и сокращением выбросов двуокиси углерода в атмосферу.
Введение 3
1 Краткое описание технологии АО «Алюминий Казахстана» 5
2 Описание технологии Байер-гидрогранатного способа 10
2.1 Описание оборудования узла конверсии среднемодульного раствора 11
3 Расчетная часть 14
3.1 Материальный баланс 14
3.2 Расчет количества оборудования 26
Заключение 28
Список литератур
3)
Приготовление известково–
Полученную известково-клинкерную суспензию в количестве 1,45 м³, содержащую трехкальциевый гидроферрит 3CaO · Fe2O3 · 6H2O и гидроокись кальция Са(ОН)2 в твердой фазе, а также высокомодульный раствор (Na2Oку = 334 г/дм³ и Al2O3 = 18,5 г/дм³) в жидкой фазе, направляют непосредственно в поток шламовой суспензии, которую подают на установку выщелачивания красного шлама.
Для
этого нам понадобиться высокомодульного
алюминатного раствора в количестве 1,24
м³, в котором содержится
Al2O3
= 13,7083 · 1,24 = 16,998292 кг
(23)
Na2O
= 250 · 1,24 = 310 кг
H2O
= 1006,2917 · 1,24 = 1247,801708 кг
(25)
где 13,7083 г/л; 250 г/л; 1006,2917 г/л – концентрация в высокомодульном растворе соответственно Al2O3, Na2O и Н2О
1,24 м3 – количество
Найдём
Na2Oкарб:
Na2Oкарб
= 3 · 62 /44 = 4,2 кг,
(26)
где 3 – масса СО2 в клинкере
62 – молекулярная масса Na2O
44 – молекулярная масса СО2
Расчет
общего количества трехкальциевого гидроферрита
3CaO · Fe2O3 · 6H2O. Расчет ведется от
содержания Fe2O3 в клинкере:
3CaO
· Fe2O3 · 6H2O = 436 · 168,8 / 160 = 459,98 кг
(27)
3CaO
= 168 · 168,8 / 160 = 177,24 кг
(28)
6H2O
= 108 · 168,8 / 160 = 113,94 кг,
(29)
где 168,8 – масса Fe2O3 в клинкере
436, 168, 108 –
молекулярная масса
160 – молекулярная масса Fe2O3
Содержание
CaO в высокомодульном растворе рассчитываем
по разности:
CaO
= 429,5 – 177,24 = 252,26 кг
(30)
где 429,5 кг – содержание СаО в товарной извести
177,24 кг – количество СаО в трехкальциевом гидроферрите
Теперь
рассчитаем содержание воды в Са(ОН)2:
H2O
= 252,26 · 18 / 56 = 81,08 кг
(31)
где 252,26 кг – содержание CaO в высокомодульном растворе
18 – молекулярная масса одной молекулы воды
56
– молекулярная масса
Воду
в высокомодульном растворе рассчитываем
по разности:
H2O
= 1247,7996 – 113,94 – 81,08 = 1052,7796 кг
(32)
где 1247,7996 кг – содержание Н2О в высокомодульном алюминатном растворе по объему равным 1,24 м³
113,94 кг – количество Н2О в трехкальциевом гидроферрите
Полученные
результаты по приготовлению известково–клинкерной
суспензии записываем в таблицу 2.
Таблица
2 – Приготовление известково–клинкерной
суспензии
| Компоненты |
Введено, кг | Получено, кг | |||||||
| Клинкер |
Товарная известь |
Высокомодульный раствор | Всего |
Известково-клинкерная суспензия | Прочие | Всего | |||
| Трехкальциевый гидроферрит | Гидроокись кальция | Высокомодульный раствор | |||||||
| Al2O3 | 0,8226 | 17,0004 | 17,823 | 17,823 | 17,823 | ||||
| Fe2O3 | 168,8 | 168,8 | 168,8 | 168,8 | |||||
| Na2Oкар | 4,2 | 4,2 | 4,2 | 4,2 | |||||
| Na2O | 63,2 | 310 | 373,2 | 373,2 | 373,2 | ||||
| СаО | 429,5 | 429,5 | 177,24 | 252,26 | 429,5 | ||||
| СО2 | 3 | 3 | 3 | 3 | |||||
| Н2О | 0 | 1247,7996 | 1247,7996 | 113,94 | 81,08 | 1052,7796 | 1247,7996 | ||
| Прочие | 8,0 | 8,0 | 8,0 | 8,0 | |||||
| Итого | 248,0226 | 429,5 | 1574,8 | 2252,3226 | 459,98 | 333,34 | 1451,0026 | 8,0 | 2252,3226 |
Общий
поток суспензии в количестве 6,46 м³ подвергают
выщелачиванию при температуре 235°С, в
течение 1 часа, в автоклавной установке,
составленной из рекуперативного пульпо-пульпового
теплообменника и пустотелых автоклавов
стандартного типа, с острым нагревом
пульпы водяным паром с давлением до 4,0
мПа. Все данные заносим в таблицу баланса
выщелачивания 3.
Таблица
3 – Баланс выщелачивания
| Компоненты |
Введено, кг | Получено, кг | ||||||
| Сухой красный шлам | Жидкая фаза с красным шламом | Высокомодульный алюминатный раствор |
Известково-клинкерная суспензия | Всего |
Вареная пульпа | |||
| Трехкальциевый гидроферрит | Гидроокись кальция | Высокомодульный раствор | ||||||
| Al2O3 | 270,0 | 15,7 | 50,0354 | 17,823 | 353,5584 | 353,5584 | ||
| SiO2 | 268,0 | 268,0 | 268,0 | |||||
| Fe2O3 | 116,0 | 168,8 | 284,8 | 284,8 | ||||
| ТiO2 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | |||||
| CaO | 36,0 | 177,24 | 252,26 | 465,5 | 465,5 | |||
| Na2Oкар | 4,2 | 4,2 | 4,2 | |||||
| Na2Oку | 164,0 | 17,1 | 912,5 | 373,2 | 1466,8 | 1466,8 | ||
| СО2 | 3 | 3 | 3 | |||||
| Н2О | 976,6 | 3672,96 | 113,94 | 81,08 | 1052,7796 | 5897,3596 | 5897,3596 | |
| П.п.п. | 90,0 | 90,0 | 90,0 | |||||
| Прочие | 30,0 | 30,0 | 30,0 | |||||
| Итого | 1000 | 1009,4 | 4635,4954 | 459,98 | 333,34 | 1451,0026 | 8889,218 | 8889,218 |
Таблица
4 – Материальный баланс сгущения и
промывки гидрогранатового шлама
| Компоненты | Введено, кг | Получено, кг | |||||
| Вареная пульпа |
Вода на промывку |
Всего |
Гидрогранатный
шлам |
Жидкая фаза, увлекаемая гидрогранатным шламом в отвал | Пром. вода |
Среднемодульный алюминатный раствор | |
| Al2O3 | 353,5584 | 353,5584 | 83,1044 | 0,249 | 0,7351 | 269,4699 | |
| SiO2 | 268,0 | 268,0 | 268,0 | ||||
| Fe2O3 | 284,8 | 284,8 | 284,8 | ||||
| ТiO2 | 26,0 | 26,0 | 26,0 | ||||
| CaO | 465,5 | 465,5 | 465,5 | ||||
| Na2Oкар | 4,2 | 4,2 | 4,2 | ||||
| Na2Oку | 1466,8 | 1466,8 | 4,1 | 0,8 | 2,3617 | 1459,5383 | |
| СО2 | 3 | 3 | 3 | ||||
| Н2О | 5897,3596 | 1488,2204 | 7385,58 | 376,56232 | 1111,65808 | 5897,3596 | |
| П.п.п. | 90,0 | 90,0 | 90 | ||||
| Прочие | 30,0 | 30,0 | 30 | ||||
| Итого | 8889,218 | 1488,2204 | 10377,4384 | 1258,7044 | 377,61132 | 1114,75488 | 7626,3678 |