|
Курсовая работа: Автоматизация технологического процесса варки целлюлозы в варочном котле периодического действия
При
вытеснении горячего черного щелока из котла промывным фильтратом сдувок не
происходит. Вытесняется 80 % горячего варочного щелока, остается 20 %. Фактор
разбавления принимаем равным DF=2,7
м3 Н2О/т в.с.ц., или 2700 кг (Н2О) фильтрата.
Уходит
из котла крепкого черного щелока (с t=160 °C)
,(60)
где 0,8
- коэффициент вытеснения;
кг/т.
В котле
остается щелока
,(61)
кг/т.
Принимаем,
что средняя концентрация сухих веществ в промывном щелоке, равна 12 %.
В котел
поступит промывного щелока
,(62)
где d4 – плотность щелока на промывку, кг/м3, d4=1040;
кг/т.
Концентрация
сухих веществ в крепком щелоке, оставшемся в котле
%.
Всего
остается в крепком черном щелоке в котле сухих веществ
,(63)
кг/т.
из них:
- минеральных веществ
,(64)
кг/т.
-
органических веществ
, (65)
кг/т.
Всего
должно вытесняться из котла щелока
,(66)
.
С
крепким черным щелоком из котла уходит сухих веществ
,(67)
кг/т.
из них:-
минеральных веществ
, (68)
кг/т.
-
органических веществ
, (69)
кг/т.
Со слабым щелоком в котел
приходит сухих веществ
,(70)
где 12 - концентрация
промывного щелока, %; кг/т.
Считаем, что 70 %
органических веществ и 30 % минеральных веществ.
Тогда органических
веществ будет
, (71)
кг/т.
а минеральных веществ
, (72)
кг/т.
При смешении промывного и
оставшегося в котле черного щелока получается:
общий объем жидкости в
котле
,(73)
кг/т.
общее количество сухих
веществ в котле
,(74)
кг/т.
Средняя концентрация
сухих веществ после смешения щелоков составит
, (75)
%.
Дополнительно должно
вытесняться из котла щелока
, (76)
кг/т.
Общее количество
вытесненного щелока
,(77)
кг/т.
С вытесняемым щелоком
смешения концентрацией С8=14,1 % уходят сухих веществ
, (78)
кг/т.
из них 70 % органических
веществ и 30 % минеральных веществ
В котле останется
жидкости
, (79)
кг/т.
Останется сухих веществ в
котле
, (80)
кг/т.
из них 70 % органических
веществ и 30 % минеральных веществ
Средняя
концентрация сухих веществ в котле перед вымывкой
,(81)
%.
Температура
в котле у щелока 91,2 °С. За счет охлаждения происходит сброс давления.
Давление в котле достигает уровня атмосферного.
Материальный
баланс промывки
Таблица
5 - Материальный баланс промывки представлен в таблице 5
Вещество |
Приход |
Расход |
|
с варки |
с промывным черным щелоком |
итого |
с крепким черным щелоком |
дополнительно вытеснено DF+V |
итого |
осталось |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
Жидкость |
7479,8 |
10287,8 |
17767,6 |
5983,8 |
4304 |
10287,8 |
7479,8 |
Целлюлоза |
880 |
|
880 |
|
|
|
880 |
Сухие вещества |
2153,1 |
1234,54 |
3387,64 |
1722,48 |
606,86 |
2329,34 |
1058,3 |
Минеральные вещества |
724,7 |
370,36 |
1095,06 |
579,76 |
182,06 |
761,82 |
333,24 |
Органические вещества |
1428,4 |
864,18 |
2292,58 |
1142,72 |
424,80 |
1567,52 |
725,06 |
Итого
осталось в котле перед выгрузкой массы:
- жидкости - 7479,8 кг/т;
- целлюлозы - 880 кг/т;
- сухих веществ - 1058,3 кг/т,
из них:
- органических веществ - 725,06 кг/т,
- минеральных веществ - 333,24 кг/т;
Средняя
концентрация органических веществ в сухом остатке щелока
%.(82)
Средняя
концентрация минеральных веществ в сухом остатке щелока
%. (83)
Материальный
баланс смешения с вытеснительным щелоком
Выход
целлюлозы из котла за одну варку
кг.
Выход
целлюлозы с 1 м3 котла за варку
кг/м3.
Масса
щелока в котле перед вытеснением
кг/т. или кг
Общее
количество массы в котле перед вытеснением
, (84)
кг
На 1 т
в.с.ц. общее количество массы составит 7479,8+1000=8479,8кг/т
Концентрация
массы в котле перед вытеснением
,(85)
%
Количество
массы, вымываемой из котла, при концентрации 5 %
,(86)
кг.
На 1 т
в.с.ц. это составит кг/т. (87)
Количество
щелока на вымывку массы
,(88)
кг.
На 1 т
в.с.ц. количество щелока равно
кг/т. (89)
Расход
промывного щелока на вымывку
,(90)
м3/час.
На 1 т
в.с.ц. расход промывного щелока равен:
м3/час. (91)
Принимаем,
что концентрация сухих веществ в вымывном щелоке равна 12 %
С
вымывным щелоком поступает сухих веществ
,(92)
кг/т в.с.ц.
Всего
будет жидкости после смешения
, (93)
кг/т в.с.ц.
Сухих
веществ в щелоке после смешения будет
,(94)
кг/т в.с.ц.
Средняя
концентрация сухих веществ в щелоке после смешения
,(95)
%.
Материальный
баланс смешения с вытеснительным щелоком (на 1 т в.с.ц) представлен в таблице 6
Таблица 6
- Материальный баланс смешения с вытеснительным щелоком
Вещество, кг |
Приход |
Расход |
с промывки |
с щелоком на разбавление |
итого |
Вымывается в вымывной резервуар |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Жидкость |
7479,8 |
11520,2 |
19000 |
19000 |
Целлюлоза |
880 |
|
880 |
880 |
Сухие вещества |
1058,3 |
1382,4 |
2440,7 |
2440,7 |
Органические вещества |
725,06 |
967,68 |
1692,74 |
1692,74 |
Минеральные вещества |
333,24 |
414,72 |
747,96 |
747,96 |
Таким
образом, из котла вымывается с массой на 1 т в.с.ц.:
- жидкости - 19000 кг;
- сухих веществ - 2440,7 кг;
- целлюлозы - 880 кг.
Итоговый
материальный баланс представлен в таблице 72.2 Спецификация приборов и средств
автоматизации
Таблица
7 - Итоговый материальный баланс
Вещество, кг |
Приход |
загрузка и пропарка щепы |
пропитка |
заварка и варка |
вытеснительная промывка |
итого |
с черным щелоком |
от химических реакций |
с черным щелоком |
с белым щелоком |
от химических реакций |
с промывным щелоком |
вымывка |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Жидкость и пар |
1500,2 |
6151,8 |
|
2643,8 |
3477,8 |
|
10287,8 |
11520,2 |
35581,6 |
Древесина (целлюлоза) |
1913 |
|
|
|
|
|
|
|
1913 |
Сухие вещества |
|
861,25 |
47,8 |
475,88 |
530,2 |
985,2 |
1234,54 |
1382,4 |
5517,3 |
Минеральные вещества |
|
258,37 |
|
142,76 |
530,2 |
|
370,36 |
414,72 |
1716,41 |
Органические вещества |
|
602,88 |
47,8 |
333,12 |
|
985,2 |
864,18 |
967,68 |
3800,86 |
Вещество, кг |
Расход |
пропитка |
заварка |
варка |
вытеснительная промывка |
вымывается в вымывной резервуар |
итого |
на химические реакции |
с пропиточным черным щелоком |
от химических реакций |
со сдув-ками |
с крепким черным щелоком |
с щелоком смешения |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Жидкость |
|
6121,6 |
|
172,2 |
5983,8 |
4304 |
19000 |
35581,6 |
Древесина (целлюлоза) |
47,8 |
|
985,2 |
|
|
|
880 |
1913 |
Сухие вещества |
|
727,26 |
|
20 |
1722,48 |
606,86 |
2440,7 |
5517,3 |
Минеральные вещества |
|
206,68 |
|
|
579,76 |
182,06 |
747,96 |
1716,46 |
Органические вещества |
|
520,58 |
|
20 |
1142,72 |
424,80 |
1692,74 |
380,84 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 8
− Спецификация приборов и средств автоматизации
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|
|