Материальный баланс процесса упаривания

Исходные данные:

Количество поступающего раствора: 1,29·10⁶ кг/ч, в т.ч.

NH₄NO₃: 70123,4 кг/ч

H₂O: 1,19·10⁵ кг/ч

Mg(NO₃)₂: 34469,7 кг/ч

Концентрация поступающего раствора: 90%

Конечная концентрация раствора: 99,7%

Количество воздуха: 29400 кг/ч

1. Примем, что атмосферный воздух имеет температуру 0°С и относительную влажность 100 %.

При этих условиях влагосодержание составляет:

d = 0,00385 кг/кг сухого воздуха

0,00385×(29400 – d) = d

113,19 = 1,00385 d

d = 112,75 кг/ч воды.

Таким образом, состав воздуха следующий:

G(сух. воздух) = 29400 – 112,75 = 29287,25 кг/ч

G(Н₂О) = 112,75 кг/ч

2. Из донейтрализатора на выпарку поступает 90%-ный раствор аммиачной селитры в количестве:

1,29·10⁶/0,9 = 1,43·10⁶ кг/ч

В этом растворе аммиачной селитры содержится воды:

Н₂О = 1,43·10⁶ - 1,29·10⁶ = 1,4·10⁵ кг/ч

3. С учетом разбавления 65%-ным раствором, в трубчатую часть аппарата поступает раствор концентрации 99,3 % NH₄NO₃ в количестве:

1,29·10⁶/0,993 = 1,299·10⁶ кг/ч,

в т.ч. вода 9093,6 кг/ч

4.Из трубчатой части выходит раствор аммиачной селитры концентрацией 99,5% NH₄NO₃ в количестве:

1,29·10⁶/0,995 = 1,296·10⁶ кг/ч,

в т.ч. вода 6000 кг/ч.

5. Количество воды, выпаренной в трубчатой части:

9093,6 – 6000 = 3093,6 кг/ч

6. Из тарельчатой нижней части выпарного аппарата уходит раствор аммиачной селитры концентрации 99,7% NH₄NO₃ в количестве:

1,29·10⁶/0,997 = 1,293·10⁶ кг/ч.

в т.ч. вода 3000 кг/ч.

7. Количество воды, выпаренной на тарелках:

6000 – 3000 = 3000 кг/ч.

8. Учитывая количество аммиачной селитры, уносимое воздухом, выходящим из выпарного аппарата, количество выходящего раствора 99,7% NH₄NO₃ составит:

1,293·10⁶– (75 + 60) = 1,292·10⁶ кг/ч

Промывная часть выпарного аппарата.

1. Количество паровоздушной смеси, поступающей на промывку:

Сухой воздух = 29287,25 кг/ч

Вода = 3000 + 3093,6 + 112,75 = 6206,35 кг/ч

NH₄NO₃ = 307,5 кг/ч

NH₃ = 57,7 кг/ч

2. Температура паровоздушной смеси, поступающей на промывку 180°С.

Влагосодержание составит:

кг/кг сухого воздуха.

Определим энтальпию:

I = (с_В +с_п·х)·t + r_o·х = (1,01 + 1,97·0,211)·180 + 2493·0,211 = 781,62 кДж/кг.

3. Паровоздушная смесь выходит из выпарного аппарата при постоянном теплосодержании 781,62 кДж/ч и j = 100 %.

По диаграмме определяем температуру t = 69,3 °С и влагосодержание d = 0,3 кг/кг сухого воздуха.

4. Количество конденсата сокового пара, необходимого для насыщения паровоздушной смеси до 100 %:

29287,25×(0,3 – 0,211) = 2606,56 кг/ч.

Сводим материальный баланс процесса упаривания.

Таблица 4.4.1.5

Приход	Расход
Статья	кг/ч	n, кг/моль	% мас.	Статья	кг/ч	n, кг/моль	% мас.
1)Раствор аммиачной селитры (90%), в т.ч. NH4NO3 Mg(NO3)2 H2O	1,29·10^6   70123,4 34469,7 1,19·10^5	7720,5   876,5 232,9 6611,1	5,4 2,7 10,0	1)Плав аммиачной селитры(99,7%), в т.ч. NH4NO3 Mg(NO3)2 H2O	1,3·10^6   1,293·10^6 34469,7	16562,0   16162,5 232,9 166,6	99,4 0,4 0,2
2)Воздух, в т.ч. Сухой воздух Н2О	29287,25 112,75	1016,1 1009,9 6,2	99,6 0,4	2)Паро-воздушная смесь, в т.ч. Воздух H2O	35493,6   29287,25 6206,35	1353,7   1009,0 344,7	82,517,5
3)Конденсат сокового пара	2606,56			3)Потери: NH4NO3 NH3	132,7 75,0 57,7	4,3 0,9 3,4	56,5 43,5
Всего	1,32·10^6			Всего	1,33·10^6	17915,7

Дата добавления: 2015-06-28