Производительность электролизера. Производительность электролизера РА1, кг рассчитывается по формуле:

Производительность электролизера Р_А1, кг рассчитывается по формуле:

Р_А1 = j _* I _* τ _* h, (1)

где j - электрохимический эквивалент алюминия, 0,335 кг/(кА_*час);

I - сила тока, кА;

τ - время, час;

h - выход по току, доли единицы.

P _А1 = 0,335 *175000 *0,887 *10³ =52 кг

1.1.2.Расчёт прихода сырья в электролизёр

Приход материалов в электролизёр рассчитывают по расходу сырья N на 1кг алюминия и производительности электролизёра в час P_Al. Тогда приход сырья составит:

глинозема R_Г, кг

R_Г = P_{Al *} N_Г (2)

R_Г =52 *1,930=100,36 кг

фтористых солей (А1F₃,СаF₂ ) R_Ф, кг

R_Ф = P_{Al *} (N_Фа+ N_Ca) (3)

R_Ф =52* (0,0205 + 0,0015) = 1,14 кг

анодной массы R_м, кг

R_м = P_{Al *} N_оа (4)

R_м = 52 *0,53 = 27,56 кг

1.1.3 Расчёт продуктов электролиза

Количество анодных газов рассчитывают исходя из их состава и реакций, протекающих в электролизёре. Для упрощения расчета принимают состав анодных газов, % (масс.): СO₂ - 60; СО - 40.

При получении P_Al алюминия выделится кислорода m₀, кг:

(5)

где 48 и 54 – молярная масса соответственно кислорода и алюминия в глиноземе.

кг

Из этого количества в двуокись углерода свяжется кислорода m₀co_2, кг:

(6)

кг

в окись углерода свяжется кислорода m₀co, кг:

(7)

Где 60 и 40 – процентное содержание двуокиси углерода (CO₂) и окиси углерода (СО) соответственно.

кг

Отсюда можно рассчитать количество углерода связанного в двуокись m_cco₂, кг:

(8)

кг

Количество углерода связанного в оксид углерода, m_cco, кг:

(9)

кг

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

Pco₂ = m₀co₂ + m_cco₂ (10)

Pco₂ = 34,7 + 13,01 =47,71 кг

Pco = m₀co + m_cco (11)

Pco = 11,5 + 8,5= 20,2 кг

Всего образуется анодных газов Ргаз, кг:

Ргаз = Pco₂ + Pco (12)

Ргаз = 47,71 + 20,2 = 67,91 кг

1.1.4 Расчёт 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 = P_{Al *} (Nг - 1,89) (13)

G = 52* (1,930 – 1,89) = 2,16 кг

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

Rуг = R_м - (m_cco₂ + m_cco) (14)

Rуг = 27,56 – (13,01 + 8,7) = 5,85 кг

Приход фторсолей в электролизёр принимаем равным расходу.

Данные расчета материального баланса приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Материальный баланс на силу тока 175000 кА