1. Материально-потоковый граф движения продуктов переработки угля

2. Расчетная часть

1. Найдем массу сухого угля добываемого за год:

где m_{сух.угля}- масса сухого угля добываемого за год, т/г,

m_в - масса воды в угле, т/г,

m_з - масса золы в угле, т/г,

N_г - мощность шахты в год, т/г.

2. Найдем мощность ТЭЦ (тепловая, электрическая энергии) за год:

При сжигании 1 кг угля – 9,224 КВт;

При сжигании Х кг угля – 43·10⁶ КВт;

;

переведем КВт в КДж: 1КВт= КДж;

КДж;

где N_ТЭЦ - мощность ТЭЦ в год, МВт,

N_эл - количество электроэнергии в год, МВт,

η - коэффициент полезного действия, %.

3. Найдем массу угля сжигаемого на ТЭЦ за год:

Q=33900С+125550Н+10880(S-O)

Q= КДж/ч;

где Q - количество теплоты, выделяемого при сжигании 1кг угля, КДж/ч;

m_угля - масса угля сжигаемого на ТЭЦ.

4. Масса угля направляемое на КЗ:

5. Найдем объем сухой шихты:

где ρ_{сух.шихты} - насыпная плотность сухой шихты, кг/м³.

6. Найдем количество печей:

цикла;

шт;

где z - количество циклов в году,

V₁₅ - объем сухой шихты за 1цикл,

η_v - полезный объем коксовой печи, м³,

n₁ - количество печей, шт,

Т - количество часов в году,

t - количество часов в 1 цикле.

7. Найдем количество батарей:

где n₃ - число коксовых печей в 1-ой батарее.

8. Рассчитываем массу чугуна, полученного из кокса за 1 цикл:

;

где m_{сух.шихты.15} - масса сухой шихты за 1 цикл, кг/₁₅,

m_{кокса.15} - масса кокса за 1 цикл, кг/₁₅,

ω - выход кокса из сухой шихты, %,

q - расход кокса на тонну чугуна, кг.

9. Находим КУС, СБ, NH₃ за 1 цикл:

где m_кус.15- масса КУС за 1 цикл, кг,

m_сб.15- масса СБ за 1 цикл, кг,

m_NH3- масса NH₃ за 1 цикл, кг,

ω_кус, ω_сб, ω_амм- выходы продуктов из сухой шихты(КУС, СБ, аммиак).

10. Найдем объем водорода и метана из ОКГ за 1 цикл:

11. Найдем выход фракций из КУС:

где m_фенол - масса фенольной фракции за 1 цикл, кг,

m_поглот - масса поглотительной фракции за 1 цикл, кг,

m_{нафталин} - масса нафталиновой фракции за 1 цикл, кг,

ω_фенол, ω_поглот, ω_{нафталин} - выходы фракций из КУС (фенольной, поглотительной, нафталиновой).

12. Находим массу пиридиновых оснований во фракциях:

- поглотительной

- нафталиновой

где ω_{пирид.осн.}- доля пиридиновых оснований во фракциях.

13. Найдем массовый выход аренов из СБ:

где ω_бензол, ω_толуол – выход аренов из СБ.

14. Находим объем метана при паровой конверсии и парциальном окислении:

где ω_CH4 – доля метана из ОКГ, подвергающаяся паровой конверсии,

ω_конв.CH4 – доля метана, образовавшийся при паровой конверсии,

V_{парц.окисл.} – объем метана, подвергающийся парциальному окислению.

15. Определим выход аммиака по водороду:

где ω_NH3 – выход аммиака по водороду.

16. Находим количество (NH₄)₂SO₄ получаемое из аммиака, извлекаемого из прямого коксового газа, взаимодействием с серной кислотой:

1073530 536765 X

2 NH₃+H₂SO₄ (NH₄)₂SO₄

34 98 132

ВЫВОД

В данном курсовом проекте я подробно изучил технологию переработки каменного угля, а также составил материально – потоковый граф движения продуктов переработки угля.

В данной работе были рассчитаны:

• Количество угля сжигаемого на ТЭЦ за год

• Число коксовых печей шт;

• Число батарей

• Количество чугуна, выплавляемое на полученном коксе

• Количество толуола извлекаемого из СБ

• Количество серной кислоты, необходимое для выделения пиридиновых оснований из КУС (в расчете на пиридин) m = 536765 кг;

• Количество сульфата аммония полученного из аммиака, извлекаемого из прямого коксового газа, взаимодействием с серной кислотой

• Общее количество аммиака, получаемого из продуктов коксования (водорода и метана)