Вельцевание цинковых кеков – курсовая работа

2.2.6 Расчёт расхода дутья и количество дымовых газов

Количество кислорода, перешедшее из исходных компонентов шихты вельцевания в отходящие газы, можно рассчитать следующим образом:
где - суммарное количество кислорода соответственно, в кеке, коксике, вельц-окислах, клинкере и потерях, кг.
Количество кислорода в коксике,
Количество кислорода в вельц-окислах берём из табл. 2.
Количество кислорода в клинкере берём из табл. 3.
Количество кислорода в безвозвратных потерях определено выше:
Итого кислорода перейдёт в отходящие газы
Количество серы, перешедшее из исходных компонентов шихты вельцевания в отходящие газы, можно рассчитать следующим образом:
где - суммарное количество кислорода, соответственно, в кеке, коксике, вельц-окислах, клинкере и потерях, кг.
Количество серы в коксике
Количество серы в вельц-окислах берём из табл. 2.
Количество серы в клинкере берём из табл. 3.
Количество серы в безвозвратных потерях определено выше:
Итого серы перейдёт в отходящие газы
Количество химически связанной воды, перешедшей в отходящие газы
Количество сгоревшего углерода топлива-восстановителя при вельцевании равно
кг
где С_С – количество углерода в топливе- восстановителе, кг;
С_{клинкер} – количество углерода, перешедшее в клинкер, кг;
С_вельц – количество углерода, перешедшее в вельц-окислы, кг.
Количество кислорода, необходимое для его сгорания
Количество полученного углекислого газа 
Объём полученного углекислого газа составит:
Так как в коксике присутствует водород в количестве

то для реакции
потребуется кислорода в количестве
Образуется воды
Суммарное количество влаги, выделившейся из шихты и образующейся при горении топлива, при влажности промытого и высушенного кека 14 % (W_КЕК =14 %) составит
где Н₂О_кокс – количество влаги кокса, кг.
что в пересчёте на объём составит
Из шихты при вельцевании в газы перейдёт серы, как было определено ранее, 0,9293 кг ( ).
Потребуется кислорода на сгорание серы по реакции
Количество SO₂ в отходящих газах составит
Объём сернистого ангидрида
Всего потребуется кислорода
Ранее определено, что из шихты в газы перейдёт 16,452 кг кислорода ( ).
Таким образом, потребуется подать кислорода с дутьём
что в пересчёте на объём составит
С этим кислородом в составе воздуха будет подано (при содержании кислорода в дутье 21 об. %)
что в пересчёте на объём составит
Таким образом, теоретически необходимое количество дутья
Объём, занимаемый этим количеством дутья
Влагосодержание W^/ , кг пара/ нм³ сухого воздуха:
где  - относительная влажность воздуха (60 %);
_в – плотность воздуха, кг/нм³;
Р – барометрическое давление, 1,0132510⁵ Па;
Р_нас – давление пара в воздухе и давление насыщенного пара при температуре воздуха (Т_возд=20 ⁰С) , 0,01936410⁵ Па.
При влажности дутья W^/ = 9 г/нм³ с теоретическим количеством дутья поступит
Объём этого количество влаги
Итого теоретическое количество и объём дутья:
В дымовые газы перейдёт азота при горении коксика
что в пересчёте на объём составит
Тогда суммарно количество и объём азота составит:
Содержание кислорода в отходящих газах, без учёта подачи «вторичного» воздуха, принимаем равным 1 об.%. Тогда, выразив избыточное дутьё через Х, получим выражение для определения необходимого коэффициента избытка дутья.
.
Подставив в формулу все значения, имеем
,
,
откуда находим Х.
,
.
Таким образом, коэффициент избытка дутья  будет равен
.
Примем  = 1,06. Тогда практическое количество и объём дутья:
Количество и объём водяных паров в дутье:
Что составит
Тогда действительное количество и объём влажного дутья:
Удельный расход дутья составит по сухому весу
Удельный расход дутья составит по влажному весу
Количество и объём азота в дымовых газах:
Количество и объём кислорода в дымовых газах составит:
Количество влаги в дымовых газах:
Количество и объём дымовых газов:
Удельный выход отходящих газов составит по сухому весу
по влажному весу
Плотность дымовых газов
Температура отходящих газов на выходе из вельц-печи составляет 550-700 ⁰С (примем 630 ⁰С).
Рабочий объём газов при этой температуре
Плотность дымовых газов при температуре 630 ⁰С
Данные расчёта сведём в табл. 4.
Таблица 4 - Состав дымовых газов (на 100 кг сухого цинкового кека)

Газ	G, кг	V, м ^3(н.у)	% (об.)
SO2	1,8569	0,6493	0,5679
O2	3,9655	2,3765	1,2181
N2	195,104	156,0831	59,6656
СО2	91,4415	46,5415	27,9666
H2O	34,599	27,8028	10,5818
Итого	326,9669	233,4532	100

Расчёт составлен без учёта «вторичного» воздуха.