Расчет печи кипящего слоя в производстве хлорида калия

1.

РАСЧЕТ ПЕЧИ КИПЯЩЕГО СЛОЯ
В ПРОИЗВОДСТВЕ ХЛОРИДА
КАЛИЯ
Выполнил:
Пахомов М.С.
группа ТНВ-4

2.

ВВЕДЕНИЕ
Производство калийных удобрений является одной из
наиболее развитых отраслей химической промышленности.
Минеральные калийные удобрения возымели обширное
использование в сельском хозяйстве, так как
калий имеет весомое значение в увеличении урожайности.
Сушка, являющаяся завершающей стадией
производства калийных солей, во многом определяет
качество продукта, а также экономические показатели
производства в целом.

3.

ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА
Сушка, представляет собой процесс удаления влаги из
твердых влажных материалов путем ее испарения и отвода
образующихся паров.
В настоящее время для сушки хлористого калия в
основном используются установки псевдожиженного
кипящего слоя (Печи КС).

4.

ПРОЦЕСС СУШКИ ХЛОРИСТОГО КАЛИЯ НА
СИЛЬВИНИТОВОЙ ОБОГАТИТЕЛЬНОЙ ФАБРИКИ СКРУ-1.

5.

ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИП
ДЕЙСТВИЯ ПЕЧИ КС.
Печь кипящего слоя
1 –Топка; 2 – Газогорелочное
устройство; 3 – Патрубок для
розжига; 4 –Смотровое окно;
5–Смесительная камера; 6 –
Провальная камера; 7 –
Взрывной клапан; 8 – Люк-лаз;
9 – Газораспределительная
камера; 10 – Щелевая
(беспровальная) решетка; 11 Разгрузочная камера;
12 – Сушильная камера; 13 –
Забрасыватель;14-Дверь (Вход
в печь на решетку);15Сепарационная камера; 16Зонт сепаратора.

6.

Основные физико-химические
характеристики продукции
- химическая формула основного вещества – калия хлористого – KCl;
- молекулярная масса 74,55;
- температура плавления 776 0С;
- насыпная плотность в зависимости от времени хранения 0,87-1,40
т/м3.
- плотность кристаллов 1,99 г/см3 при 20 оС;
- гигроскопическая точка при 250С 72-81% относительной влажности;
Хлористый калий не является горючим веществом, он нетоксичен,
невзрывоопасен, имеет хорошую растворимость в воде.
Растворимость KCl составляет:
- при 20 оС - 34,3 г на 100 г воды;
- при 100 оС – 55,5 г на 100 г воды.

7.

По физико-химическим показателям хлористый
калий обязан соответствовать нормам, указанным в
таблице 1
Наименование показателя
1 Внешний вид
Марка «мелкий»
мелкие кристаллы серовато-белого цвета
2 Массовая доля хлористого калия в пересчете на К2О, %, не
менее
3 Массовая доля воды, %, не более
60
1,0
4 Рассыпчатость, %
100
Технические требования, предъявляемые к продукции по ГОСТ 4568-95 «Калий хлористый.
Технические условия»

8.

Материальный баланс
Материальный баланс по всему количеству вещества выражается равенством:
G1 G2 W
(1)
где G1 и G2 – массы влажного и высушенного материала, кг/ч;
W – влага, удаленная из материала во время сушки, кг/ч.
Количество испаряемой влаги:
W G2
UH UK
100 U H
(2)
где
UН – начальная влажность соли %;
UK – конечная влажность соли %;
W = 120000 * ((8 - 1,0) / (100 - 8)) = 9130,43кг/ч;
Тогда условие материального баланса запишется следующим образом для
всего материала:
G1=120000+9130,43=129130,43кг/ч ;
(3)
Материальный баланс по абсолютно сухому веществу, количество которого
не изменяется в процессе сушки:
(100 U H )
(100 U K )
G2
100
100
(100 8)
(100 1,0)
129130,43
120000
,
100
100
G, 1
(4)

9.

118800 118800
Таблица 2 – Сводный материальный баланс по сухому компоненту
Приход,
кг
ч
%
Расход,
кг
ч
%
1.Масса высушенного материала
120000
1.Масса влажного материала:
94.5
129130,43
в т.ч. масса влаги :
2. Влага, удаленная из материала во время сушки
9130,43
9130,43
масса сухого компонента:
120000
5.5
Итого: 129130,43
100
Итого: 129130,43
100

10.

Тепловой баланс
Расход тепла на нагрев материала:
QM G 2 C, M (t K t H )
C M C Абс.Сух
(5)
100 U, K U K
C
100
100
100 1 1
кДж
4,19 0,729
100
100
кг К
кДж
QM 120000 0,729 (130 30) 8748000
ч
(6)
(7)
C M 0,712
Удельные потери теплоты с материалом
qм
:Qм
W
(8)
qМ
8748000
кДж
958.11
9130.43
кг влаги
(9)
(25)
Потери теплоты в окружающую среду:
Q пот W Cп к н 9130.43 1.97 130 30 1798694.71
q пот
Q пот 1798694.71
кДж
197
W
9130.43
кг влаги
кДж
ч
(11)
(10)

11.

12.

13.

14.

Таблица 3
Приход,
1.
Расход,
%
С теплоносителем
%
1. С отработанным теплоносителем
19074208.46
26171224.64
93.0
кДж
2. С влажным материалом, поступающим на сушку
2624400
ч
63.7
2. С высушенным материалом
9816623.3
5,2
32.8
3. С влагой испаряемой из материала
3. Потери в окружа-ющую среду
1147695.05
1052487.93
1,8
Итого: 29943319.69
100
3.5
Итого: 29943319.69
100

15.

Преимущества
-Высокая
производительность;
-Функциональность;
-Гибкость в структурном
переустройстве;
-Техническая надёжность. -
Недостатки
-Большой унос мелких
фракций;
-Большие размеры и
высокая стоимость
пылеулавливающихустройс
тв;
- Необходимость в
некоторых случаях
дополнительного
измельчения и подготовки
кусковых материалов.

16.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной презентации были изложены
знания и сведения, полученные в ходе сбора
информации об аппарате кипящего слоя.
Представлена технологическая схема
процесса сушки хлористого калия, а также
более детальное знакомство с устройством и
принципом действия оборудования, его
достоинствами и недостатками.
Печи «КС» находят широкое применение в
промышленности благодаря простоте в
конструкции и удобству в эксплуатации.