Outotec представляет пастовый сгуститель 2-го поколения

Уникальные улучшения, основанные на проверенной производительности

Outotec имеет долгую историю разработки пастовых сгустителей, а также проектирования и реализации крупномасштабных проектов пастового сгущения. Это дало нам глубокое понимание ключевых аспектов сгустителей высокой плотности, включая эффективную флокуляцию, сгущение, сгребание, предотвращение образования вращающихся грязевых пластов, управление техпроцессом и разгрузку сгущенного твердого.

«Одним из таких случаев было внедрение технологии пастового сгустителя Outotec, включая полномасштабный завод по производству пастообразных хвостов и систему Outotec ACT Thickener Optimizer, на апатитовом руднике Яра Сийлинъярви в Финляндии», ─ пояснил Саймон Кортеней, менеджер ответственный за конструирование, производство и реализацию пастовых сгустителей Outotec 2-го поколения.

«Завод производит около 10 миллионов тонн хвостов в год, и благодаря системе Outotec ACT Thickener Optimizer пастовые сгустители могут бесперебойно работать с высоким и стабильным содержанием твердого в сгущенном продукте 66-68%, независимо от вариабельности минералогического состава и скорости подачи хвостов. Это приводит к тому, что в зоне складирования хвостов средние углы наклона пляжа составляют 3,5 градуса (6,1%), что способствует увеличению срока службы хвостохранилища. Система также позволила снизить затраты на флокулянт на 10-20%».

Новый пастовый сгуститель 2-го поколения основывается на этой проверенной системе с рядом новых инновационных функций. Например, контроль вертикальной нагрузки с помощью системы Smart Rake Lift (механизм подъема граблин) означает, что пастовый сгуститель Outotec представляет уникальную систему, которая может обнаружить раннее образование вращающейся постели, позволяя заблаговременно принимать меры противодействия. Система также контролирует и активно регулирует раздельные гидравлические цилиндры для поддержания выравнивания механизма граблин. Наличие сигналов датчиков вертикальной нагрузки в технологических данных установки для системы управления Outotec ACT Thickener Optimizer означает, что запас твердого в чане может поддерживаться для обеспечения постоянной плотности сгущенного продукта, стабильности процесса и повышенной общей производительности сгустителя.

В дополнение к механическим усовершенствованиям, было усовершенствовано управление техпроцессом для стабилизации и оптимизации производительности пастового сгустителя. Система Outotec ACT Thickener Optimizer использует многопараметрический контроллер для управления изменениями процесса и связанными с этими задержками во времени отклика сгустителя, что может быть проблематичным для традиционных систем управления. Она также может быть настроена для компенсации влияния изменения типа питания, чтобы обеспечить оптимальную производительность, независимо от изменения входных данных процесса. Короткое время установки и настройки системы в сочетании с услугами по послепродажной поддержке обеспечивает практичное и гибкое решение для долгосрочного управления.

Сгущение — пульпа

При увеличении оптимальной удельной поверхности апатита наблюдается некоторое повышение разложения, но вследствие более быстрого сгущения пульпы, ухудшающего перемешивание и ведущего к образованию комков, снижается коэффициент использования сырья.
 

Опорная головка ( рис. VIII-16) одновременно служит для приема и распределения поступающей на сгущение пульпы и размещения токоприемного устройства.
 

В цветной металлургии сгустители ( отстойники, промывателн) используют для отстаивания ( осветления) и сгущения пульп на гпдрометаллургических заводах и обогатительных фабриках.
 

Вытекающая из реактора суспензия кристаллов хлористого аммония в растворе хлористого аммония подается в отстойник, где происходит сгущение пульпы. Кристаллы отделяются на центрофуге из хромоникелевой стали. Маточный раствор хлористого аммония возвращается в процесс.
 

Таким образом, необходимо создать оборотные системы ГЗУ с дефицитным водным балансом, а также внедрить установки сгущения пульпы.
 

При гидролитической очистке раствора сульфата цинка от примесей металлов происходит нейтрализация и коагуляция кремниевой кислоты, что благоприятно сказывается на последующем сгущении пульпы.
 

Шлам и промпродукт ( хвосты) со стола поступают в ендовки 17 железные сосуды — с целью осаждения твердых частиц ( для сгущения пульпы); осветленная вода удаляется в канализацию. Осадок из ендовок периодически выгружают и собирают в тару для удаления из пределов завода.
 

Шлам и промпродукт ( хвосты) со стола поступают в ендов-ки 17 — железные сосуды, с целью осаждения твердых частиц ( для сгущения пульпы), а осветленная вода удаляется в канализацию. Осадок из ендовок периодически выгружают и собирают в тару для удаления из пределов завода.
 

Отстойники непрерывного действия в пигментных производствах применяются при промывке осадков бланфикса и литопона репуль-пационным методом, для сгущения литопонных суспензий перед фильтрованием, для выщелачивания плава сернистого бария, для отделения шлама, получаемого при выщелачивании водой продукта разложения ильменитового концентрата серной кислотой ( с предварительной коагуляцией частиц шлама или увлечением наиболее тонких частиц шлама хлопьевидным осадком сернистой сурьмы в комбинации с добавкой коагулянтов), для сгущения пульпы железного купороса, получаемой после кристаллизации, и в других случаях.
 

Метод определения производительности сгустителей зависит от свойств поступающей на сгущение пульпы. При сгущении разбавленных пульп с высокодисперсной твердой фазой, не содержащих коагулирующих веществ, характерно отсутствие ясной линии раздела между слоями осветленной воды и сгущаемой пульпы. При сгущении пульпы из железосодержащих шламов сгустители обычно рассчитывают из условия, что в слив уходят зерна не крупнее 1 — 3 мкм.
 

При осветлении растворов автоматически регулируется плотность пульпы, выходящей из сгустителей. При сгущении пульпы хлористого калия перед фильтрованием измеряется ее плотность. В зависимости от плотности соответственно изменяется количество отбираемой пульпы. Продолжительность отдельных стадий цикла фильтрования сгущенной пульпы на центрифугах автоматически устанавливается регулятором по заданной программе. В процессе сушки соли регулируются: подача топлива и воздуха в соответствии с требуемой температурой отходящих газов, разрежение в топке и температура газов на входе в сушилку.
 

По этой схеме галитовые отходы смешивают в мешалке с оборотным насыщенным раствором хлористого натрия. Здесь же происходит сгущение пульпы. Сгущенную галитовую пульпу фильтруют на вакуум-фильтре 5; кек фильтра сушат и после сушки получают техническую поваренную соль. Оборотный раствор по мере насыщения хлористым калием периодически выводится из цикла. Глинистые шламы из отстойников 7 удаляют на шламохранилище.
 

Образование больших количеств этих соединений нежелательно. Присутствие в огарке неустойчивых силикатов цинка осложняет сгущение пульп после выщелачивания вследствие образования коллоидов кремнекисло-ты. Феррит цинка практически нерастворим в слабых сернокислых растворах.
 

Для отделения мелких частиц фильтрат вновь подают на сгущение. Мелкокристаллические частицы попадают также в слив при сгущении пульпы хлористого калия, поступающей из отделения вакуум-кристаллизации. Общее количество мелких кристаллов достигает 10 % от всего объема получаемого продукта.
 

Особенно в сухих регионах

По мнению Андерса Нюстрёма, все более насущными для мировой горной промышленности становятся вопросы эффективного использования воды, ее восстановления и повторного использования, а также сокращения площадей для складирования хвостов.

«Именно по этой причине растёт спрос на новые экологичные решения по обработке хвостов. Поскольку применение пастовой технологии позволяет эффективно получать воду из хвостов, ее можно многократно использовать снова и снова. Это делает технологию особенно привлекательной для сухих регионов.»

Андерс Нюстрём также отмечает, что данная технология существенно упрощает задачу безопасного восстановления ландшафта после закрытия рудников.

«Сегодня мы изучаем возможности добавления минеральных удобрений и семян растений в хвосты через пастовые установки за определенное время перед закрытием шахты. Благодаря этому на процесс восстановления требуется минимум дополнительных усилий, высвобождается время на подготовку к закрытию шахты, обеспечивается экономия времени и денег, повышается экологичность процесса закрытия шахты».

3.2 Расчет реактора для выщелачивания

3.2.1 Габаритные размеры реактора

Для механического перемешивания наиболее часто употребляются емкости с соотношением диаметра и высоты равным единице, т.е. .

В расчете приняты следующие обозначения:

D — диаметр реактора;

— высота заполнения реактора пульпой;

— геометрическая высота;

— объем, заполненный пульпой;

— геометрический или полный объем реактора.

Поскольку значение отношения высоты заполнения реактора к его диаметру — величина приближенная, для расчета принимаем высоту заполнения, как для цилиндрической емкости. Тогда объем заполнения . Отсюда

Диаметр реактора примем равным ближайшему диаметру стандартного реактора. Таким образом, D=1,8м.

Высота заполнения реактора:

выщелачивание перемешивающий осаждение температурный

Проверка расчета .

Высота емкости:

где — коэффициент заполнения, .

Таким образом, примем для реактора емкость со следующими основными параметрами: D=1,8м;.

3.2.2 Размер перемешивающего устройства

Исходя из гидродинамического подобия, в процессах перемешивания диаметр и пропеллерной, и турбинной мешалок (мешалок, создающих интенсивное перемешивание) связаны с диаметром емкости реактора соотношением . Тогда . Из таблицы стандартных значений принимаем d = 0,5 м.

3.2.3 Мощность, необходимая для перемешивания

Для нахождения значения критерия Re воспользуемся уравнением критериев и симплексов подобия:

,

где С, k, l, m ,n — коэффициенты для различных типов мешалок;

Ga — критерий Галилея;

— симплексы подобия;

— диаметр наибольшей частицы в выщелачиваемой пульпе, .

Граничные условия применимости уравнения:

Значения коэффициентов для пропеллерной и турбинной мешалок:

Таблица 1.

Определим значения критериев и симплексов подобия:

Найденные величины критериев и симплексов подобия лежат в пределах применимости критериального уравнения.

Критерий Re для пропеллерной и турбинной мешалок соответственно:

Тогда частота вращения пропеллерной и турбинной мешалок соответственно:

Расчетная мощность, затрачиваемая на преодоление сопротивления среды при перемешивании,

,

где — коэффициент мощности по графику зависимости (Re) для определенного типа мешалок, в данном случае для пропеллерной мешалки , для турбинной — .

Тогда для пропеллерной и турбинной мешалок соответственно:

кВт;

кВт.

Так как мощность пропеллерной мешалки меньше, чем турбинной, то для ведения процесса, выберем пропеллерную.

Установочная мощность:

,

где — коэффициент запаса, учитывающий момент инерции и другие потери в процессе перемешивания,;

— суммарный КПД двигателя и редуктора, .

Таким образом, кВт.

В результате расчета выбираются четыре стандартных реактора, последовательно соединенные в непрерывно действующую технологическую нитку. Основные технические характеристики реакторов приведены в табл.2.

Таблица 2.

Поддержание выработанного пространства

После недавнего приобретения австралийской компании Backfill Specialists решения по обработке хвостов, предлагаемые Outotec для мировой горнорудной промышленности, стали еще более комплексными.

«Обратная закладка хвостов в отработанную шахту призвана поддержать подземное выработанное пространство», – говорит Мэтью Ревелл, ведущий мировой эксперт по технологиям обратной закладки, руководитель стратегического направления технологий пастового сгущения и обратной закладки в Outotec. «Для формирования закладочной смеси выработка заполняется смесью пасты с цементом.»

В частности, применение паст при обратной закладке используется для укрепления стен соседних штолен, одновременно с продолжением выработки руды.

«Тем самым достигается максимальная производительность, из шахты вырабатываются все запасы руды, – поясняет Мэтью Ревелл. – Материал обратной закладки, уплотненный с помощью пасты, может служить и рабочей платформой в шахте. В итоге можно говорить о том, что применение пасты при обратной закладке повышает эффективность и, прежде всего, безопасность горного производства.»

Поскольку конкурентоспособность этой технологии определяется стоимостью связующего материала, решающее значение приобретает оптимальная консистенция пасты, достигаемая благодаря специальному ноу-хау Outotec.

«Для материала обратной закладки необходимо всегда подбирать такое сочетание компонентов, которое наиболее точно удовлетворяет специфике проекта, – считает Мэтью Ревелл. – Благодаря нашему ноу-хау сегодня мы создаем оптимальные решения по закладке выработанного пространства, более эффективные и экономичные, чем когда-либо.»

Современная технология пастового сгущения хвостов обеспечивает экологичность обработки и складирования отходов горного производства.

Пасты служат не только для поверхностной укладки хвостов, но и, в соответствующей комбинации со связующими, используются для поддержания выработанного пространства.

Коротко об Outotec:

Outotec поставляет передовые технологии для рационального использования природных ресурсов Земли. За десятилетия лидерства в области переработки минералов и металлов Outotec внедрил целый ряд прорывных технологий. Компания также предоставляет услуги и инновационные решения для промышленной водоочистки, использования альтернативных источников энергии, химической промышленности. Годовой оборот компании, в распоряжении которой имеются глобальная сеть торговых и сервисных центров, научно-исследовательские ресурсы, около 3.900 специалистов, составил в 2011 году 1,4 млрд. евро. Акции Outotec котируются на фондовой бирже NASDAQ OMX в Хельсинки. 

За дополнительной информации просим обращаться к:

3.1 Исходные данные для расчета

Для организации непрерывного процесса выбирается каскад реакторов, состоящий из четырех аппаратов. Объем заполнения каждого по заданию Вязкость пульпы при температуре выщелачивания — и плотность — . Измельченная руда имеет частицы (наибольший размер) — . Плотность руды — . Время выщелачивания — . Пульпа в мешалке имеет отношение жидкой фазы к твердой (Ж:Т) А=2,5:1 по массе. После выщелачивания пульпа подается в мешалки разбавления и разбавляется до отношения (Ж:Т) В=18:1. Разбавленная пульпа поступает в сгустители. Диаметр наименьшей частицы, подлежащей осаждению — . Вязкость пульпы при температуре отстаивания — . Влажность шлама, полученного в результате сгущения — С=69%. Концентрация твердого в пульпе, поступающей на сгущение — К=11,1%. Среднее разбавление в зоне сгущения Ж:Т=1,5:1. Уплотнение суспензии в зоне сгущения происходит за 15 часов.

Слив сгустителя, поступающий в теплообменник, имеет температуру — и нагревается в теплообменнике до .

Другие новости компании

• 08.08.2016
  Outotec поставит Полиметаллу технологическое оборудование для золоторудного проекта в Казахстане
• 05.03.2015
  Outotec поставит на ОАО Святогор технологию медной плавки
• 30.12.2013
  Outotec поставит технологию обогащения минерального сырья для ”Норильский Никель”, Россия
• 03.06.2013
  Outotec спроектирует и поставит обогатительный комбинат для проекта Томинского ГОКа Русской Медной Компании
• 03.06.2013
  Outotec присоединяется к инициативе создания в России центра IWEC
• 11.02.2013
  Компания Outotec договорилась о заключении контракта на эксплуатацию и техническое обслуживание с ЗАО «Михеевский ГОК»
• 26.09.2012
  Outotec представляет самую большую в мире мельницу полусамоизмельчения МПСИ

Схожі:

Документи

ЗИФ ЗАО «Васильевский рудник» в настоящее время представляет собой современную фабрику, в которую заложены последние научные достижения.

Увеличение выпуска золота на ЗИФ ЗАО «Васильевский рудник» планируется осуществить как за счет наращивания производительности ЗИФ, так и за счет организации кучного выщелачивания накопивших отвалов, которые складируются в отдельном месте и содержание золота превышает 1.3 г/т. При кучном выщелачивании отвалов, полученные продуктивные растворы или насыщенный уголь будут перерабатываться на ЗИФ, т.к. расстояние от предполагаемой кучи до ЗИФ незначительно. Установка по кучному выщелачивания действовала на месторождение «Самсоновское». По крайней мере, кучное выщелачивание при использовании ряда мероприятии может работать круглогодично.

При реконструкции ЗИФ рассматривается возможность сухого складирования хвостов цианирования и использование оборотных цианидных растворов с содержанием цианида 2-3 мг/л в качестве растворителя золота с частичным обновлением растворов, что позволит сократить расход цианистого натрия на 30%.

Модернизация сгустителей

Особый интерес вызвал доклад об услугах компании Оутотек по модернизации сгустителей, с которым выступил Владимир Ласуков, менеджер по продаже комплексных решений (Россия). По словам докладчика, модернизация оборудования в настоящее время — один из наиболее действенных способов поддержания технологический и экономической эффективности производства на должном уровне. Модернизация оборудования особенно актуальна в сегодняшней сложной экономической ситуации, когда инвестиции в новое оборудование сокращаются.

В заключение семинара выступили наши партнеры — Кибирев Владимир Иванович (начальник отдела, ЗАО «Механобр инжиниринг») и Владимир Муйничич (руководитель по развитию направления «Горная промышленность» Nalco) — с докладами об опыте сотрудничества с компанией Оутотек в рамках реализации проектов по разработке технологий по обработке хвостов.

Неформальное общение участников встречи продолжилось за ужином.

Дискуссии продолжились в течение последующих трех дней после семинара во время круглых столов и личных встреч с нашими ведущими экспертами, когда заказчики и партнёры имели возможность более детально обсудить вопросы или проблемы, связанные обработкой хвостов обогащения на своих фабриках.

По словам участников, мероприятие стало эффективной площадкой для получения новых знаний, обмена мнениями и опытом.

«Мы благодарим всех участников нашего мероприятия. Надеемся, что внедрение новых технологий, о которых шла речь на нашей встрече, будет способствовать вашему экономическому росту. Наша цель как организаторов этого мероприятия — создать условия для работы и для получения новых знаний, и мне, безусловно, приятно слышать, что у нас это получилось», — делится впечатлениями Йохан Грон, старший вице-президент бизнес-направления «Обезвоживание» компании Оутотек.

Чтобы узнать больше о прошедшем семинаре, получить презентации или узнать информацию о планируемых мероприятиях, пожалуйста, свяжитесь с Мариной Репиной по эл. почте: marina.repina(at)outotec.com,  или по телефону: +7 (812) 332-55-72  (доб. 1135).

Сгущение — пульпа

Сгущение пульпы проводят чаще всего в однокамерны сгустителях диаметром 30 — 40 м с увеличенной высоте бака. Наряду с однокамерными применяют многокамерны сгустители с 2 — 5 отстойными камерами, расположенным друг над другом.
 

После сгущения каинитовой пульпы и фильтрования на дисковом вакуум-фильтре осадок смешивается с шенитовым маточным раствором и передается в первый поверхностный кристаллизатор шенита в первом цикле производства, где происходит конверсия каинита в шенит.
 

Для сгущения пульпы хлористого калия возможно применение сгущающего аппарата с керамической фильтрующей поверхностью. Сгушающий аппарат представляет собой полый металлический цилиндр, внутри которого установлены вертикальные трубки — керамические элементы. Для входа пульпы, выхода фильтрата и разгрузки сгущенного продукта предусмотрены патрубки.
 

Иногда сепаратор используют для дополнительного сгущения пульпы из песков и илов, собираемых из нижних насадок гидроциклонных шла-моотделителей; это позволяет сократить потери бурового раствора при использовании многоступенчатой гидроциклонной очистки; дополнительно извлеченный из песков и илов буровэй раствор вместе с дорогостоящими реагентами возвращается в циркуляционную систему, а шлам сбрасывается в отвал.
 

Иногда сепаратор используют для дополнительного сгущения пульпы из песков и илов, собираемых из нижних насадок гидроциклонных шламоотделителей; это позволяет сократить потери бурового раствора при использовании многоступенчатой гидроциклонной очистки; дополнительно извлеченный из песков и илов буровой раствор вместе с дорогостоящими реагентами возвращается в циркуляционную систему, а шлам сбрасывается в отвал.
 

В цианистом процессе при сгущении пульп, содержащих 75 — 90 % зерен — 0 074 мм, и при начальном Ж: Т в диапазоне от 9: 1 до 4: 1 удельная площадь сгущения составляет 0 4 — 0 6 м2 на 1 т твердого в сутки. При сгущении глинистых материалов удельная площадь может возрастать до 1 5 — 2 0 м2 на 1 т твердого в сутки.
 

Для отделения твердых частиц и сгущения пульп применяют различные отстойники, сгустители и фильтры.
 

Указанные недостатки могут быть устранены путем сгущения пульпы в специальных камерах-бассейнах вблизи закладываемых камер; из бассейнов пульпа должна подаваться ррязе-выми насосами в закладываемые камер ы, а рассол — в специальные бассейны для осветления и перекачки на фабрику.
 

Все операции указанной схемы: подача огарка, сгущение пульп, подача илов ( песков) на кислую стадию, циркуляция растворов и прочее осуществляются непрерывно, что обеспечивает полное полезное использование оборудования. Непрерывная схема легко может быть автоматизирована, она требует меньшего количества рабочей силы, чем периодическое выщелачивание.
 

Все операции указанной схемы: подача огарка, сгущение пульп, подача илов ( песков) на кислую стадию, циркуляция растворов и прочее осуществляются непрерывно, что обеспечивает полное полезное использование оборудования. Непрерывная схема легко мо-жет быть автоматизирована, она требует меньшего количества рабочей силы, чем периодическое выщелачивание.
 

Метод определения производительности сгустителей зависит от свойств поступающей на сгущение пульпы. При сгущении разбавленных пульп с высокодисперсной твердой фазой, не содержащих коагулирующих веществ, характерно отсутствие ясной линии раздела между слоями осветленной воды и сгущаемой пульпы. При сгущении пульпы из железосодержащих шламов сгустители обычно рассчитывают из условия, что в слив уходят зерна не крупнее 1 — 3 мкм.
 

Обычно напорные гидроциклоны устанавливаются вертикально, шламовыми насадками вниз, но в случае сгущения концентрированных пульп или наличия в воде крупных механических примесей для обеспечения неза-соряемости шламовых насадок и снижения потери воды со шламом аппараты целесообразно устанавливать наклонно. После монтажа перед пуском аппарата в работу необходимо установить соответствие сечений всех насадок заданному режиму, тщательно проверить, не засорены ли питающие и шламовые насадки посторонними предметами.
 

Водоподготовка и водопользование

Вторая половина дня была посвящена вопросам водоподготовки и водопользования. По мнению Кая Йэнссона, директора технологического направления Водопользование» (Финляндия), все более насущными для современной горной промышленности становятся вопросы эффективного управления водными ресурсами. Кай рассказал о технологиях Оутотек для очистки воды.

В продолжение темы водоподготовки выступила Эйя Саари, доктор химических наук, руководитель направления «Сервисное обслуживание» (Финляндия), с докладом «Контроль и управление водным балансом на горно-металлургических предприятиях».  Эйя рассказала участникам семинара об особенностях решения Оутотек, которое позволяет в режиме реального времени осуществлять мониторинг и управлять данными о водном балансе, качестве воды, а также выдавать рекомендации по оптимизации процесса водоподготовки. Кроме того, Эйя продемонстрировала работу автоматизированной системы управления (АСУ ТП) процессом сгущения на фабрике.

Fr = V 2 / r g .

Vr

1. диаметр цилиндрической части гидроциклона,
2. диаметры патрубков – питающего, сливного и пескового,
3. угол конусности гидроциклона,
4. угол наклона оси гидроциклона к горизонту,
5. способ удаления слива,
6. давление на входе (напор).

1. объемная производительность аппарата,
2. содержание твердого в питании,
3. гранулометрический состав питания,
4. вещественный состав питания.

D_песк/ d _сло 1 – сливной патрубок, 2 – сливная трубаРис. 15.1. Расположение сливной трубыh2 Рис. 15.3. Низконапорные гидроциклоны большого диаметра и производительности_гран.v_cтесн = Θ 3 v_oc ,Θv_ocv_oc= 0.545 f 2 d_э2 (δ_тв – Δ) / μ .v_c‘ = 2 Θ2 (δ_тв – Δ) /S_yд μ ._{нач.кон.1122} v_cp= (H₁ – H₂) / t .V₁ = QR₁; V₂ = QR₂; Q = V₁/R₁ = V₂/R₂ .V₁/R₁ = V₂/R₂ .V₁/ V₂ = H₁ / H₂ . H₁/R₁ = H₂/R₂H₂ = H₁*R₂ /R₁v_cp = (H₁ – H₂) / t = (H₁ – H₁*R₂ /R₁) / t = H₁ (1 — R₂ /R₁) / t .абвгде_{критическое}

1. Сущность процессов коагуляции и флокуляции
2. Мостиковая флокуляция
3. Свойства флокулянта и эффективность мостиковой флокуляции
4. Зависимость эффективности флокуляции от свойств твердой фазы суспензии. Дзета-потенциал
5. Влияние свойств жидкой фазы и других параметров на эффективность мостиковой флокуляции

₃₂₂₄56333₁φ = φ_о +φ’ .φ_о = СД – FЕ .φ‘ = FЕ и нольφ’≈ ξφ‘φ‘≠ ζ .-43

1. Удельная площадь сгущения
2. Радиальные сгустители. Распределение потоков в радиальных сгустителях
3. Сгустители с осадкоуплотнителями
4. Сгустители со взвешенным слоем
5. Сгущение в тонком слое. Пластинчатые сгустители

f = ( R_исх — R_сг ) / V_{ос .}V_осRН = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ .₁₂h₃ =  (1 /  + R ) / 24 f .Rh₄ = 0.5 D tg αDVVDDVDVабвгвгооо333333

3.3 Расчет производительности нитки реакторов и выбор мешалки разбавления

3.3.1 Производительность непрерывно действующей установки

Производительность установки определяется:

,

где n — число реакторов,

— время выщелачивания.

Для данных условий: или

Поскольку отношение фаз в процессе выщелачивания Ж:Т=2,5:1, то масса одной части:14191:3,5=4054,6; соответственно при разбавлении пульпы до Ж:Т=18:1 производительность установки 4054,6:19=77037,4 или 77,0374 .

3.3.2 Выбор мешалки разбавления

Для процесса разбавления пульпы выбирается цепная мешалка, по производительности (объему) ближайшая большая по каталогу. Основные технические данные выбранной мешалки представлены в табл.3.

Таблица 3.

3.5 Расчет и выбор теплообменника

3.5.1 Производительность теплообменника

Слив сгустителя из сборного бака по аппаратурно — технологической схеме подается на нагрев до заданной температуры в теплообменник.

Производительность по сливу можно определить как разность между производительностью по исходной пульпе сгустителя производительностью сгустителя по сгущенному шламу.

Производительность по шламу зависит от содержания твердой фазы в пульпе (Х=8551,2кг/ч) и влажности сгущенного продукта или содержания твердого в нем:

Тогда производительность по сливу:

3.5.2 Температурные условия процесса

Для достижения нагрева слива от до предполагается использовать насыщенный отработанный пар давлением , содержащий 0,5% воздуха. Температура конденсации этого пара . Температурная схема процесса имеет вид:

Тогда . Т.е. больше.

Средняя разность температур:

Средняя температура слива сгустителя:

3.5.3 Расход тепла на нагрев слива сгустителя

Поскольку слив сгустителя представлен слабощелочным раствором, физические и теплотехнические свойства которого мало отличаются от свойств воды, с некоторым допущением можно принимать необходимые параметры слива равными аналогичным параметрам воды.

Расход тепла на нагрев:

,

где — удельная теплоемкость слива сгустителя при 74,240С.

Расход греющего пара с учетом потерь тепла (5%) и влажности пара (5%):

,

где r =2286 кДж/кг — удельная теплота парообразования или конденсации пара.

3.5.4 Выбор конструкции теплообменника

Условно принимаем Re=15000 и определим по значению Re и скорости движения жидкости по трубам число этих труб, приняв диаметр трубы 25х2 мм (где 2 — толщина стенки, мм). Из формулы для Rе получим действительную скорость осаждения:

и затем число труб:

Из условия, что для процесса теплопередачи от конденсирующегося пара к воде при вынужденном движении коэффициент теплопередачи К изменяется в пределах 800-3500 , принимаем ориентировочно К=1000. Тогда

Выбираем кожухотрубный черырехходовой теплообменник с числом труб в одном ходе 175,5 (общее число труб 702) и с внутренним диаметром кожуха 1000 мм, поверхностью теплообмена и длиной труб 4000 мм.

3.5.5 Приближенный расчет

Для слива при t = 74,24 оС критерий Прандтля Pr = 2,2, по номограмме найдем значение критерия Nu для нагревающейся жидкости в зависимости от Re. Nu =54.

Коэффициент теплоотдачи для слива сгустителя определим из критериального уравнения:

,

где ? = 0,67 — коэффициент теплопроводности слива сгустителя.

Для расчета теплоотдачи конденсирующегося греющего пара по уравнению:

,

необходимо знать длину труб L (4м).

Коэффициент ? — коэффициент, зависящий от числа труб в вертикальном ряду, для шахматного расположения труб ? = 0,57; ?г — коэффициент, зависящий от содержания воздуха в паре, ?г = 0,6; ? = 67,8·10-2 для воды при 89,3Со; ? = 975 кг/м2 для конденсата при 89,3 Со; ? = 340·10-6 Па·с.

3.5.6 Уточненный расчет поверхности выбираемого теплообменника

Термическое сопротивление стенки теплопередачи и загрязнений на ней:

/Вт

где: и принимаются одинаковыми и равными с одной и другой стороны стенки; ? = 0,002 м — толщина стенки трубы; = 46,5 — теплопроводность стенки

Коэффициент теплопередачи по уточненным данным:

Требуемая поверхность теплообменника:

Принятый в расчете теплообменник с площадью теплообмена 218 м2 и длиной трубы L = 4 м, имеет запас поверхности теплообмена 9,6% и может быть принят к установке.

Необходимо проверить допущение, принятое в расчете: . Для этого по уравнению Ньютона-Фурье определим температуру стенки.

Удельная тепловая нагрузка или , с другой стороны, . Тогда:

Отсюда:

Для слива сгустителя при температуре 74,24 Со Pr = 2,2, а для 82,1 Со, Pr = 1,8.

Тогда:

Для данного режима работы теплообменника и в этих условиях отношение вполне допустимо.

Средняя температура стенки (87,52 + 82,1)/2 = 84,81 С0, что на 4,49 Со, отличается от максимальной температуры теплообменника.

На основании расчета выбирается кожухотрубный теплообменник с трубами диаметром 25?2 мм и шагом труб 32 м.

Таблица 5. Техническая характеристика сгустителя.

4. Библиографический список

1. Еремин Н.И., Наумчик А.Н., Казаков В.Г. «Процессы и аппараты глиноземного производства». М.: Металлургия, 1980. 360 с.

2. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия, 1973. 754 с.

3. Павлов К.Ф., Романков П.Г., Носков А.А. Примеры и задачи по курсу процессов и аппаратов химической технологии. Л.: Химия, 1987. 576 с.

Размещено на Allbest.ru

От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.