Курсовая работа: Автоматизация технологического процесса варки целлюлозы в варочном котле периодического действия

Расчет материального баланса ведется на 1 т воздушно-сухой целлюлозы.

Материальный баланс загрузки и пропитки

Количество абсолютно-сухой древесины на 1 м котла:

,(1)

где ρ 2 - средняя плотность древесины, кг/м3;

а - степень объемного заполнения котла, пл. м3/м3

 кг/м3.

Выход абсолютно-сухой целлюлозы с 1 м3 котла:

,(2)

где В - выход целлюлозы из древесины, %;

 кг/м3.

Выход воздушно-сухой целлюлозы с 1 м3 котла:

(3)

где 0,9 - коэффициент сухости воздушно-сухой целлюлозы;

 кг/м3.

Выход воздушно-сухой целлюлозы из котла за одну варку:

, (4)

где VK - объем котла, м3;

 кг.

На 1 т воздушно-сухой целлюлозы необходимо загрузить абсолютно-сухой древесины:

,(5)

где 880 - содержание абсолютно-сухого волокна на 1 т целлюлозы, кг;

В - выход целлюлозы из древесины, %;

кг/тв.с.ц.,

или (6)

где ρ 1 - насыпная плотность щепы, кг/м3;

 м3/т,

или ,(7)

где р2 - средняя плотность древесины, кг/м3;

 пл. м3/т в.с.ц.

С древесиной в котел поступает жидкости:

,(8)

где W1 - относительная влажность щепы, %;

 кг Н2О/т в.с.ц.

Количество пара, подаваемого на уплотнение и пропарку щепы, на 1 т в.с.ц. зимой:

,(9)

где т1 - теплоемкость древесины, КДж/кгּ °С, т1=1,34;

т2 - теплоемкость воды, КДж/кгּ°С, т2=4,19;

t1 - температура пропарки, °С;

t2 - температура щепы зимой, °С;

l - энтальпия пара при Р 1,2 МПа;

l' - энтальпия жидкости при t =90 °С;

λ - теплота плавления льда, КДж/кгּ°С, λ =334

 =602,5 кг/т в.с.ц.

Количество пара, подаваемого на уплотнение и пропарку щепы, летом:

,(10)

где t2’- температура щепы летом, °С;

 кг/т.

Количество пара, конденсирующегося в котле (принимаем 90 %),

зимой:

,(11)

 кг/т.

Количество пара, конденсирующего в котле, летом:

,(12)

 кг/т.

Количество пара, уходящего из котла с воздухом в период загрузки котла:

- зимой:

,(13)

 кг/т.

- летом:

,(14)

 кг/т.

Количество жидкости в котле на 1 т в.с.ц.

,(15)

где ГМ - гидромодуль варки, ГМ=4; кг/т.

Необходимо залить черного щелока на пропитку:

-зимой

,(16)

кг/т

-летом

,(17)

 кг/т

или ,(18)

где d2 - плотность черного щелока, подаваемого на пропитку, кг/м3 ;

 м3/т в.с.ц.,

,(19)

 м3/т в.с.ц.

Далее материальный баланс считаем на летние показатели.

Сухих веществ в черном щелоке на пропитку на 1 т в.с.ц.

,(20)

где С2 - концентрация черного щелока, подаваемого на пропитку,%;

 кг/т.

Принимаем, что в сухом остатке органических веществ - 70 %, минеральных веществ - 30 %.

Черный щелок на пропитку содержит:

- минеральных веществ

,(21)

кг/т.

- органических веществ

, (22)

кг/т.

Расчет показателей белого щелока представлен в таблице 2

Таблица 2 - Расчет показателей белого щелока

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13