Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Химические реакции, протекающие в процессе регенерации щелока вносят изменения в состав горючей массы и продуктов ее сгорания. Это обстоятельство обуславливает некоторую специфику в определении теплоты сгорания щелока. Расход углерода на восстановление сульфата (ввиду малого содержания сульфита расход углерода на его восстановление не учитывается) натрия, составляет 0,17 кг/кг. При этом количество свободного углерода, сгорающего за счет кислорода воздуха,
Ссв=Сс-Свс ,
где Сс – количество углерода в сухой массе щелока, кг/кг (Сс=0,4);
Свс – расход углерода на восстановление сульфата,
Свс=0,17(ас.щ.+ас.д.),
где ас.щ., ас.д. – относительное количество сульфата, содержащегося в щелоке и добавляемого, кг/кг. Они равны соответственно 0,04 и 0,1.
Низший предел теплоты полного сгорания всех горючих элементов Qн.с, входящих в состав сухого щелока, за вычетом углерода, пошедшего на восстановительные реакции Ссв, рекомендуется определять по формуле:
Qн.с=10250Ссв+141500(Нс-Ос/8)+11100Sс-22600Нс ,
где Нс, Sс, Ос – содержание водорода, серы, кислорода в органической массе сухого щелока, кг/кг.
Приведенная формула учитывает основную затрату тепла на восстановительные реакции, так как при этом теплота сгорания рассчитывается только по свободному углероду, сгорающему в кислороде воздуха. Однако суммарный эффект восстановительной реакции сульфата отрицательный, что необходимо учитывать при определении тепла, передаваемого продуктам сгорания. Кроме того, часть тепла в процессе регенерации щелока тратится на плавление минеральных солей. В связи с этим целесообразно ввести понятие эффективной теплоты сгорания сухого сульфатного щелока:
Qэф.с=Qн.с-Qвс-Qпл
где Qвс – эндотермический эффект восстановления сульфата, кДж/кг. Он рассчитывается по формуле:
Qвс=8900Ссв;
Qпл – теплота плавления минеральных солей, кДж/кг. Рассчитывается поформуле:
Qпл=(ам.с+ас)(см.сtпл+),
где ам.с., ас – содержание минеральных солей и добавляемого сульфата, кг/кг. Они равны, соответственно 0,37 и 0,1;
см.с,tпл – среднее значение удельной теплоёмкости и температуры, соответственно 1,15кДж/(кг*оС) и 850 оС;
- теплота плавления солей, равная 335кДж/кг.
Теоретический расход воздуха на 1 кг сухого щелока (полное сгорание при т=1), м3/кг:
Vв,о=8,89Ссв+3,33Sс+26,5Нс-3,33Ос.
В условиях двухступенчатого подвода тепла в нижней зоне топки имеет место полугазовый процесс. При этом водород и сера практически полностью окисляются, а углерод переходит в окись СО и частично в углекислый газ СО2.
Расход воздуха определяется при этом по уравнению, м3/кг:
Vв,г=4,45Ссв+3,33Sс+26,5Нс-3,33Ос
Коэффициент расхода воздуха рассчитывается по условию:
г=Vв.г/Vв.о
Объем продуктов сгорания полугазового процесса определяется по соотношениям:
сухих трехатомных газов (RO2=CO2+SO2),м3/кг
VRO=1.866(Cвс+0,375Sc)-0,22ащ
окиси углерода, м3/кг
Vсо=1,866Свс
азота, м3/кг
VN=0,79Vв.г
водяных паров, м3/кг
Vно=11,1Нс+0,178ащ+0,016Vв.г
Общий объем продуктов сгорания, м3/кг:
Vг=VRO+VCO+VN+VHO
Содержание окиси углерода в продуктах сгорания:
со=VCO/Vг
Располагаемое тепло сухого щелока при температуре tщ=100 оС и воздуха tв=140 оС:
Qэф.р=Qэф.с+Сс.щtщ+СвtвVв
Адиабатическая температура процесса горения определяется по формуле:
где - определяется из соотношения
VROCRO+VCOCCO+VNCN+VHOCHO, кДж/(кг*оС)
где Сг – теплоемкости соответствующих газов. Они равны соответственно (2,3; 1,45; 1,43; 1,8).
Замоделируем процесс двухступенчатого горения щелока на MATLAB’е (приложение В).
Список использованных источников
1. Ибрагимов И.А. и др. Элементы и системы пневмоавтоматики. – М.: «Высшая школа», 1975, 360с.
2. Кудрявцев Л.Д. Математический Анализ. т.2. – М.: Высшая шкла, 1973, 600с.
3.Жучков П.А. тепловые процессы целлюлозно-бумажном производстве.-М.: Лесн. Про-сть, 1978.-408 с.