Укрупненный баланс щелочи и тепловой баланс печного агрегата при сжигании упаренного щелока от сульфатной варки целлюлозы, страница 4

13,89*32/24 =  18,52 кг O2

Образуется CO по реакции сгорания С:

13,89 *56/28 = 27,78 CO

Реакция сгорания углерода до CO2

С  + O2  =  CO2

 12      32        44

До CO2 угдерода сгорает:

Сcr  - Cco = 463,03-13,89 = 449,14 кг Cco2                                             (5)

На горение потребуется O2

449,14*32/12 = 1197,71 кг O2

Образуется при горении CO2:

449,14 *44/12 = 1646,85 кг CO2

Реакция сгорания водорода H

2 H2 + O2  = 2H2O

    4       32       36

Из элементарного состава сухого остатка черного щелока  водорода содержится H =65 кг/т.

Для сжигания водорода потребуется кислорода :

65*32/4 =  520 кг O2                                                                          (6)

При сгорании H образуется H2O:

65*36/4 = 585 кг H2O.

Реакция сгорания органической серы

Sорг   + O2  =  SO2

 32       36        64                                                                 (7)

Из элементарного состава сухого остатка органической части черного щелока Sорг =26 кг/т

Для горения серы кислорода потребуется : 26*32/32 = 26 кг O2  

 ,а сернистого газа из Sорг образуется : 26*64/32 = 52 кг SO2

Реакция сгорания сероводорода:

2 H2S + 3O2 = 2SO2+ 2H2O           

   68        96       128      36                                                                   с

H2S образуется в результате реакции карбонизации (Na2S)с в количестве 5,67 кг/т, при этом ½ H2S сгорает до SO2,

т.е. 5,67.0,5 = 2,84 кг SO2

На реакцию горения ½ сероводорода потребуется кислорода :

2,84 *96/68 = 4,01 кг O2

образуется при этом SO2                                                                        (8)

2,84*128/68 = 5,35 кг

и воды  2,84*36/64 = 1,6 кг .

Реакция регенерации серы :

2SO2  + O2 +  Na2CO3   = 2Na2SO4  +CO2

128        32      212            284             88                              (9)

Эта реакция должна восполнить недостаток в сульфате натрия , который участвует в реакции восстановления.

Количество (Na2SO4), приходящее с черным щелоком и свежим сульфатом ,

(Na2SO4)'чщ  + N1 ед.Na2SO4 =  26 + 91,6= 117,6 кг Na2SO4

Уходит (Na2SO4)пл с плавом теряется  с безвозвратным уносом  и восстанавливается  до Na2S в количестве

Σ Sед. Na2SO4  = (Na2SO4)пл +(Na2SO4)дым +(Na2SO4)' = 13,78+1,99+ +183,2 = 198,97 кг/т

Недостаток Na2SO4 , который должен образоваться за счет регенерации серы,

Σ Sед. Na2SO4 - (Na2SO4)с - N1 ед.Na2SO4 = 198,97 –26- 91,6= 81,37кг/т

Вступает в реакцию                                                                

81,37 *128/284 = 36,67 кг SO2     

15 кг/т O2

81,37 *212/284 = 60,74 кг Na2CO3

Образуется при реакции “регенерации серы “      

81,37 *88/284 = 25,21кг CO2

Для проверки всех стехиометрических расчетов по натриевым соединениям необходимо подытожить баланс соды Na2CO3.

Баланс соды.

Приходит (Na2CO3) с черным щелоком и получается по реакциям (1) и (2) :

 Na2CO3 = 91+ 430,625 + 17,67 = 539,3 кг /т

Уходит Na2CO3 с плавом ,теряется с безвозвратным уносом и расходуется по реакции (9) :

Na2CO3 = 478,15  +0,39 +60,74 =  539,3 кг/т

Следовательно, расчеты выполнены правильно.

Баланс серы.

1)  Приходит серы со свежим Na2SO4 в ед. S

      91,6*32/142 = 20,64 кг  S

2)  Приходит серы с черным щелоком в ед. S =37,19 кг

     Всего приходит серы в СРК

     Σ S приход = 20,64+37,19 = 57,83 кг/т

Теряется серы с уносом и газами в виде:

1)  Na2SO4 = 1,99 *32/142 = 0,45  кг

2)  H2S = 2,84*32/34 = 2,67 кг

3)  SO2 = (52 +5,35 – 36,674 )*32/64 = 10,34 кг

Итого теряется серы

Σ S пот = 0,45 + 2,67 + 10,34= 13,46 кг/т

В плаве серы содержится:

1)  Na2S = 100,64 кг в ед. Na2S

2) Na2SO4 =13,78 кг в ед. Na2SO4

В единицах серы количество Na2S = 100,64*32/78 =  41,288 кг S

Na2SO4 = 13,78  *32/142 = 3,105 кг S

Итого серы в плаве

Σ S пл =  44,39 кг/т

Уходит серы с плавом и потерями:

Σ S расход  = 44,39 + 13,46 = 57,85 кг/т