Производительность электролизера, Расчет прихода сырья в электролизер, Расчет продуктов электролиза, Расчет потерь сырья - Расчет оборудования электролизного производства

Производительность электролизера РА1, кг рассчитывается по закону Фарадея:

РА1 = j * I * ф * з, (2.1)

Где j - электрохимический эквивалент алюминия 0,335к г/кА*ч);

I - сила тока, кА;

Ф - время, час;

З - выход по току, д. е.

P А1 = 0,335 * 164*1*0,886 = 49 кг

Расчет прихода сырья в электролизер

Приход материалов в электролизер рассчитывают исходя из норм расхода на 1кг алюминия и производительности электролизера в час PAl. Затраты по сырью составят:

Глинозема RГ, кг

RГ = PAl * NГ (2.2)

RГ = 49*1,92=94 кг

Фтористых солей (А1F3, СаF2) RФ, кг

RФ =PAl * (NФа+ NCa) (2.3)

RФ = 49* (0,019 + 0,0013) = 0,9 кг

Анодной массы RМ, кг

RМ = PAl * NМ (2.4)

RМ = 49*0,529=26 кг

Расчет продуктов электролиза

Количество анодных газов рассчитывают исходя из их состава и реакций, протекающих в электролизере.

Для расчета принимаю состав анодных газов, % (масс.): СO2 - 60; СО - 40.

При получении 49 кг алюминия выделится кислорода m0, кг:

MO (2.5)

Где 48 и 54 - молярная масса соответственно кислорода и алюминия в глиноземе.

Кг

Из этого количества в двуокись углерода свяжется кислорода mОCo2, кг:

MОCo2 = (2.6)

В окись углерода свяжется кислорода mОCo, кг:

MОCo = (2.7)

Где 60 и 40 - процентное содержание оксида углерода (CO2) и окиси углерода (СО) соответственно.

Отсюда можно рассчитать количество углерода связанного в двуокись mCCo2, кг:

MCCo2 = (2.8)

Количество углерода связанного в оксид углерода, mCCo, кг:

MCCo = (2.9)

Таким образом, в час выделяется оксидов Pco2 и Pco, кг:

Pco2 = mОCo2 + mCCo2 (2.10)

Pco2 =32,6+12,2=44,8 кг

Pco = mОCo + mCCo (2.11)

Pco = 10,8+8,1=19 кг

Всего образуется анодных газов Ргаз, кг:

Ргаз = Pco2 + Pco (2.12)

Ргаз = 44,8+18,9=63,7 кг

Расчет потерь сырья

Теоретический расход глинозема составляет 1,89 кг на 1 кг алюминия. Перерасход глинозема объясняется наличием в его составе примесей и механическими потерями.

Тогда потери глинозема G, кг составят:

G = PAl * (Nг - 1,89) (2.13)

G =49* (1,928-1,89) =1,88 кг

Потери углерода Rуг, кг находят по разности прихода анодной массы RМ и расхода углерода, связанного в окислы:

Rуг = RМ - (mCCo2 + mCCo) (2.14)

Rуг =26- (12,2+8,1) =5,8 кг

Приход фторсолей в электролизер принимаем равным их расходу.

Таблица 2.1 - Материальный баланс электролизера на силу тока 164 кА

Приход

Кг

%

Расход

Кг

%

Глинозем

94,4

77,8

Алюминий

49

40,3

СО2

44,8

36,9

СО

19

15,6

Анодная масса

0,9

0,74

Потери:

Глинозем

1,88

1,54

Фтористые соли

0,9

0,74

Фтористые соли

26

21,4

Анодная масса

5,8

4,7

Всего

121,3

100

Всего

121,3

100

Похожие статьи




Производительность электролизера, Расчет прихода сырья в электролизер, Расчет продуктов электролиза, Расчет потерь сырья - Расчет оборудования электролизного производства

Предыдущая | Следующая