Расчет печи кипящего слоя в производстве хлорида калия

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.

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).

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

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);15-Сепарационная камера; 16-Зонт сепаратора.
ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ПЕЧИ КС.

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.

По физико-химическим показателям хлористый калий обязан соответствовать нормам, указанным в таблице 1
Технические требования, предъявляемые к продукции по ГОСТ 4568-95 «Калий хлористый. Технические условия»

Материальный баланс
Материальный баланс по всему количеству вещества выражается равенством:
(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:
(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:
, (4)
,

Таблица 2 – Сводный материальный баланс по сухому компоненту

Тепловой баланс
Расход тепла на нагрев материала:
, (5)
, (6)
Удельные потери теплоты с материалом
:
(25)
Потери теплоты в окружающую среду:
(7)
(8)
(9)
(10)
(11)

Таблица 3

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