Расчет мат баланса сульфида натрия восстановлением сульфата

Сульфат натрия размолотый до размера зерен 1-2 мм шнековым питателем подают во вращающуюся печь, где при 400-500С происходит его взаимодействие с водородом, подаваемым противотоком. Полученный сульфит натрия охлаждают и дробят. Газ из печи охлаждают до 150?С, очищают в циклоне и возвращают в печь.

Работа выполнена по следующему плану в формете doc

 1. Составлена технологическая, функциональная и операторная схему производства в виде эскизов, а также схема реатора

2. Составилен материальный баланс процесса (пояснения к расчету и таблица материального баланса приход/расход)

3. Рассчитаны технико-экономические параметры процесса

а) производительность и пропускную способность

б) выход продукта на поданное сырье.

в) теоретический и фактический расходные коэффциенты по сырью.

г) конверсия и селективность

Файл помощи оформления заказа и порядок (инструкция) его получения 

 Краткая теория процесса

Восстановление сульфата натрия не твердым углем, а газооб­разными восстановителями (природным, генераторным и другими газами) по суммарным реакциям

Na₂SО₄ + CH₄ = Na₂S + CО₂ + 2H₂О

Na₂SО₄ + 4СО = Na₂S + 4СО₂

Na₂SО₄ + 4Н₂ = Na₂S + 4Н₂О

Дает возможность сразу получать продукт, не загрязненный углем, и устраняет необходимость громоздких операций по переработке плава - выщелачивания, отделения шлама, выпаривания щелоков. Помимо этого, газ является более дешевым восстановителем, чем твердое топливо.

Выход Na₂S При восстановлении сульфата натрия водородом и водяным газом при 800° в течение 1 ч составляет ~85% от теоре­тического. Восстановление окисью углерода идет медленнее, чем водородом, а метаном еще медленнее85. Отсутствие конструкций печей, в которых можно было бы осуществлять достаточно полное восстановление газом жидкой реакционной массы - расплавленно­го сульфата, затрудняло организацию этого процесса в заводских масштабах. Восстановление сульфата натрия газами при низкой температуре, исключающей возникновение жидкой фазы, протекает сравнительно медленно.

Из многих газовых восстановителей - окиси углерода, водо­рода, метана, генераторного и природного газа - в настоящее вре­мя для получения Na₂S В промышленном масштабе используется лишь водород. Это объясняется тем, что в присутствии примеси небольших количеств катализаторов (меньше 0,2% соединений же­леза, никеля, меди и др.) сульфат натрия восстанавливается водо­родом в сернистый натрий при температурах более низких, чем температуры плавления сульфата и его эвтектических смесей. Вос­становление начинается при 500° и протекает с достаточной ско­ростью при 600°, что позволяет избежать оплавление материала. Получается безводный продукт, содержащий больше 95% Na₂S, Называемый сульфиграном (сульфид гранулированный) 27'87. 

Na₂SO₄ + 4Н₂ = Na₂S + Н₂О

Сдвигается влево и ее скорость резко уменьшается. При 20% Н₂О в газе и 630° довести реакцию до конца невозможно.