Пример 5. Рассчитать расход известняка, содержащего 12% примесей, для получения 1000 м3 (н

Рассчитать расход известняка, содержащего 12% примесей, для получения 1000 м³ (н. у.) СО₂, если термообработанный продукт содержит 90,5% СаО и 5,5% СаСО₃. Примеси в известняке – вода и SiO₂. Составить материальный баланс процесса получения негашеной извести по реакции СаСО₃ = СаО + СО₂.

Решение.

Степень превращения СаСО₃ в данном процессе ниже 100%, поэтому конечный продукт, как видно из условия, содержит часть исходного реагента. В 1 т продукта указанного состава содержится 905 кг СаО и 55 кг СаСО₃. Масса разложившегося СаСО₃, исходя из уравнения реакции, равна

= 905 · 100 / 56 = 1 616 кг;

Следовательно для получения 1 т продукта необходимо

= 1 616 + 55 = 1 671 кг.

Тогда степень превращения составит

= (1 671 – 55) / 1 671 = 0,967, или 96,7%.

Расход СаСО₃ на получение 1 000 м³ СО₂ равен:

= 1000 / 22,4 = 44,64 кмоль СО₂;

= 44,64 · 100 = 4 464 кг.

С учетом степени превращения

= 4 464 / 0,967 = 4 573 кг.

Масса известняка с учетом примесей равна

m _изв = 4 464 / 0,88 = 5 197 кг.

Масса образующегося СаО

m _СаО = 44,64 · 56 = 2 500 кг.

Общая масса технической извести

m _{техн. изв} = 2 500 / 0,905 = 2 688,3 кг,

в том числе СаСО₃

= 2 688,3 · 0,055 = 109 кг.

В состав извести также в качестве примеси входит SiO₂, масса которого равна

= 2 688,3 – 2 500 – 109 = 79,3 кг.

Масса образовавшегося СО₂ составляет

= 44,64 · 44 = 1 964,6 кг.

Тогда массу образующегося водяного пара можно определить как разницу между массой известняка и массами технической извести и СО₂:

= 5 197 – 2 688,3 – 1 964,6 = 544,1 кг.

Результаты расчета сведены в табл. 8.

Таблица 8