материальный баланс
.docx
3
Расчет материального баланса 
Исходные данные к расчету: составить материальный баланс изготовления высокопрочного гипса. Карьерная влажность природного гипса 7,5 %. Состав высокопрочного гипсового вяжущего, масс. % : CaSO4×2H2O – 86; примеси – остальное (14), степень дегидратации CaSO4×2H2O до CaSO4×0,5H2O – 93 %, CaSO4×2H2O до СаSО4 – 0,5 %.
Расчёт будем вести на 1000 кг исходного сырья.
Приход
Масса воды с учетом влажности 7,5 % составит 75 кг.
Масса сухого гипса составит:
mсух=mисх.-mв,
mсух=1000-75=925 кг.
Примем технологические потери 1,5 % от массы сухого гипсового камня. Тогда масса сухого гипса с учетом технологических потерь составит:
mпр.гипса=925∙0,985=911,125 кг,
mтех.потерь=925-911,125=13,875 кг,
m CaSO4×2H2O=911,25∙0,86=783,57 кг,
mпримесей=911,125∙0,14=124,56 кг.
Расход
Масса CaSO4×2H2O, которая дегидратируется до CaSO4×0,5H2O будет равна:
m CaSO4×2H2Oдо CaSO4×0,5H2O=783,57∙0,93=728,72 кг.
Масса CaSO4×2H2O, которая дегидратируется до CaSO4:
m CaSO4×2H2Oдо CaSO4=783,57∙0,005=3,92 кг.
Масса неразложившегося CaSO4×2H2O равна:
m CaSO4×2H2Oнеразл=m CaSO4×2H2O- m CaSO4×2H2Oдо CaSO4×0,5H2O- m CaSO4×2H2Oдо CaSO4,
m CaSO4×2H2Oнеразл=783,57-728,72-3,92=50,93 кг.
Дегидратация идет по следующим уравнениям:
728,72 х1 у1
CaSO4×2H2O→ CaSO4×0,5H2O+1,5Н2О
172 145 18
х1= m CaSO4×0,5H2O=728,72∙145∕172=614,23 кг,
у1= m H2O=728,72∙1,5∙18∕172=114,39 кг.
3,92 х2 у2
CaSO4×2H2O→ CaSO4+2Н2О
172 136 18
х2= m CaSO4=3,92∙136∕172=3,1 кг,
у2= m H2O=3,92∙18∙2∕172=0,82 кг,
∑m H2O= у1+ у2=114,39+0,82=115,21 кг.
Сводная таблица материального баланса получения высокопрочного гипса приведена ниже.
Таблица 3 – Материальный баланс
|
Приход |
Расход |
|||
|
Статья |
Масса, кг |
Статья |
Масса,кг |
|
|
1. Природный гипс, в т.ч.: |
|
1. Высокопрочный гипс, в т.ч.: |
|
|
|
CaSO4×2H2O |
795,5 |
CaSO4×0,5H2O |
614,23 |
|
|
Примеси |
129,5 |
CaSO4 |
3,1 |
|
|
2. Влага |
75 |
CaSO4×2H2O |
50,93 |
|
|
|
|
Примеси |
129,5 |
|
|
|
|
2. Испарившаяся влага |
190,21 |
|
|
|
|
3. Технологические потери |
13,875 |
|
|
Итого |
1000 |
Итого |
1000,945 |
|
Невязка=((1000,945-1000)∕1000,945)∙100=0,09%