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木质粉末活性炭:炭活化和后处理过程的物料与热能估算
炭化活化和后处理过程的物料与热能估算(按绝热计)
(1)炭化、活化物料重概算:按“793”工艺数据,生产一吨木质粉末活性炭用含水率20%木屑3t,60波美度的氯化锌溶液13.2t,按活化料计重新工艺概算,在高温活化过程中应蒸发和汽化去液体7.658t,留下固形物活化料8.542t(活性炭绝干重900kg+活化损耗后的氯化锌重)。
(2)烘干后的木质粉末活性炭半成品物料重概算:用离心脱水后含水率约70010的湿炭,需3t烘干至含水量10%的活性炭1t;则需气化去2.1t水分。
(3)回收氯化锌和酸煮过程物料能耗概算:这里用热主要在于提高液体温度,以便氯化锌回收和酸煮除铁之用。按生产经验最后两道回收料加液(2—3倍)以3倍计,最好pH值在4~4.6之间,加热85℃,据试验在85℃下溶解度比室温下大5—6倍。若采用三道煮酸除铁,则需要消耗9t80~90摄氏度溶液。现将生产过程主要能耗估算列于表13—1。
表13-1活性炭生产能耗估算表
炭活化 过程能耗 |
吨产品原材料消耗 (kg) | 活化料 ( kg) | 气化物 ( kg) |
炭活化 ( kCal) | 需要高温烟 道气量( kg) |
|
( kCal) | 木屑 (含水率 20%) |
3000 | 活性炭生产得率900 | 2100 | 以900kg绝干 炭折10%水分炭1t |
|
氯化锌 (浓度 60波美度 |
13200 | 氯化锌7642 | 5558 | |||
小计 | 16200 | 8542 | 7658 | 900~ 5000C | ||
能耗 ( kCal) |
751696 | 4740302 | 5491998 | 55052.1 | ||
后处理回 收酸煮能 耗( kCal) |
氯化锌回收和酸煮 ( kg) |
加热水温 | 加水重量 ( kg) |
后处理( kCal) | 500~ 200℃ | |
活化料 | 8542 | 最后一道加热水温100℃ | 2000 | |||
酸煮料 | 900 | 头三道水温 加热90℃ | 9000 | |||
小计 | 11000 | |||||
能耗( kCal) | 790000 | 790000 | 10558.6 | |||
烘干半成 品能耗 ( kCal) |
Meja活性炭半成品烘干 ( kg) |
固形物 ( kg) |
汽化水 ( kg) |
烘干炭 ( kCal) |
500~ 200C | |
半成品 (含水量70%) |
3000 | 绝干900 (产品含水量10%) |
2100 | |||
能耗( kCal) | 15840 | 1299900 | 1315740 | 17585.4 | ||
炭活化能耗 总计( kCal) |
7597738注:表中氯化锌以无损耗计,烘干炭以绝干计 活性炭产量重为lOOOkg(含水量10010) |
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备 注:表 中热焓均按 绝热状况下 计算的理论 值,在生产 中要以实际 的热效率 折算 |
高温烟道气热焓公式:I=595X +0.24T+0.47TX,式中T为温度,X为空 气湿含量,在一般状况下取X=0. 02 kCal/kg干空气。经计算焰道气:(l) 900℃的热焓=236. 36kCal/kg烟道气,(2) 500度的热焓=136. 6kCal/kg烟 道气。(3) 200C的热焓=61. 78kCal/kg烟道气。(4) 20C的热焓= 16. 88kCal/kg烟道气,以上按水的比热、汽化热、上式温度按摄氏(℃)计 算。(A)活化过程需要的热能=5491998kCal,需要900~ 500qC烟道气为 55052. lkg。(B)回收酸煮需要热量=790000kCal,需要利用炭活化后余热 500~ 200C烟道气为10558. 6kg。(C)烘干需要热量1315740kCal.同上需要 500~ 200。C烟道气17585. 4kg作热源。 注:以上计算炭和氯化锌两者的比热取0. 176 |
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