计算基准：以1t硫铁矿[即n(FeS2)=7.5kmol]为基准，温度基准为250C（热力学温度为298.15k，计算中涉及的温度实为温差）。 能量衡算示意图：如图：7-5
Q1 Q3 沸腾焙烧炉 Q4 Q5 Q6 Q2 图7-5 能量衡算示意图
热平衡方程式
Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6
式中Q1——各股物料带入设备的热量
Q2——由加热剂传递给设备和物料的热量 Q3——过程的各种热效应
Q4——各股物料带出设备的热量 Q5——消耗在加热设备上的热量 Q6——设备向外界环境散发的热量
2（1）Q=n∫TT1CPdT=nCP△T
△T =T2－T1=298.15K－298.15K=0
Q1=Q=0
（2）Q2——由加热剂传递给设备和物料的热量 由于沸腾焙烧炉是以煤作为热源Q（燃）=?BQT
Q（燃）——燃料提供的有用热
?——燃料燃烧的热效率
B——燃料消耗量
14
QT——燃料的发热值
焙烧1t硫铁矿大约需要1.5t煤炭；?=90% 查表的QT=30MJKg
Q（燃）=?BQT=90%×1.5×1000×30×103=4.05×107KJ
Q2=Q（燃）=4.05×107KJ （3）化学反应热Q3
?4FeS2+ 11 O2=2 Fe2O3+ 8SO2△H298=-3310.08 kJ/mol
?=7.5×103×3310.08=2.5×107KJ Q3=n△H298（4）各股物料带出设备的热量
Q4=Q炉气+Q矿渣+Q空气
2Q空气=n∫TT1CPdT=nCP△T =nCP(T2－T1)=126.69×29.71×（850－25）
=3.1×106KJ
32Q炉气=n∫TT1CPdT=nCP△T =nCP(T2－T1)=15×10×39.79×（850－25）
=4.9×105KJ
32 Q矿渣=n∫TT1CPdT=nCP△T =nCP(T2－T1)=3.75×10×104.6×（850－25）
=3.2×105KJ
Q4=Q炉气+Q矿渣+Q空气=3.1×106KJ+4.9×105KJ+3.2×105KJ=39.1×105KJ (5)Q5=0
(6)设备向外界环境散发的热量Q6
Q6=Q1+Q2+Q3－Q4－Q5=4.05×107+2.5×107－39.1×105=6.16×107KJ
[5]
第五章设备选型设计
5.1沸腾炉
沸腾焙烧以流态化技术为基础。固体颗粒在气流的作用下，构成流态化床层
15
似沸腾状态，被称作流态化床或沸腾床。这样矿石可在沸腾状态下进行加热还原，有利于提高焙烧矿质量。沸腾焙烧炉的工作原理固体燃料在炉内被向上流动的气流托起，在一定的高度范围内作上下翻滚运动，并以流态化(或称沸腾)状态进行燃烧的炉膛，又称流化床燃烧炉。沸腾燃烧方式也用于其他的炉窑中。沸腾燃烧方式的特点既不像在层燃炉中那样将固体燃料静止地放在炉排上燃烧；也不像在室燃炉中那样将液体、气体或磨成细粉状的固体燃料悬浮在炉膛空间中燃烧，而是把固体燃料破碎成一定粒度的粉末，使之在炉内以类似沸腾的状态燃烧。在中国，沸腾炉用煤的粒度一般为8毫米以下。
沸腾焙烧炉的操作温度
1.焙烧温度的控制硫化金属矿物的焙烧是一放热过程，可以靠自身的化学反应来维持所需的焙烧温度，并且热量有富余，需移去多余的热量。而沸腾焙烧炉的流态化特点是炉内物料激烈翻腾使沸腾层内各点温度接近均匀，所以只要改变沸腾炉局部工作条件，如在炉墙内侧装设冷却水套、床层内侧装设冷却水管或向床层喷水等措施，都可以起到调节整个床层温度效果。
2.焙烧温度的选择沸腾层操作温度是根据不同的焙烧性质和炉内原料的化
学性质而定，使焙烧过程处于最好的化学反应条件下进行。锌精矿硫化物焙烧温度一般在820～920℃，锌精矿氧化焙烧温度为950～1100℃，铜精矿全氧化焙烧温度控制在750～800℃，铜精矿半氧化焙烧温度控制在650～750℃。 5.2 旋风除层器
1.CLK 扩散式旋风除尘器 CLK 扩散式旋风除尘器，适用于捕集干燥的非纤维性的颗粒状粉尘，主要特点是筒身呈倒圆锥形，因而减少了含尘气体自筒身中心短路到出口去的可能性，并装有圆锥形的反射屏，防止两次气流将已经分离下来的粉尘重新卷起，被上升气流带出，因而提高了除尘效率。适用于冶金、铸造、建材、化工粮食、水泥等行业中，捕集干燥的非纤维性颗粒状粉尘和烟尘除尘，可做回收物料设备使用。
16
2.HX-1410旋风除尘器 HX-1410旋风除尘器可由单筒及数个单筒组合使用，单筒处理风量为15000-18000m3/h。旋风除尘器锥体底部带有反射屏，防止二次气流将已分离的粉尘重新扬起。它带有料位料封装置，除尘效率高，可达95%。内壁涂抹有20毫米的耐磨、耐高温衬料、基耐磨性能是普通碳素钢的20-30倍，其耐温达450℃以上，可直接处理高温废气。 3.XLP-B型旋风除尘器
3.1.XLP-B型（原为CLP/B）是带有旁路的干式高效旋风除尘器。
3.2. XLP-B型是根据在风机前后位置不同分为X型（吸入式）和Y型（压入式）其中X型是在除尘器本体增加了出口螺旋壳。X、Y型根据螺旋壳旋转方向不同分N型（左回转）和S型（右回转）。
3.3.该除尘器主要适用于清除非粘固灰尘、煤炭、泥沙、烟尘及其它粉尘等。
第六章车间布置
车间布置是设计中的重要环节，既要符合工艺要求，又要经济实用，合理布局。车间布置直接影响到项目建设的投资，建设后的生产运转正常，设备维修和安全，以及各项经济指标的完成。 1.厂房设计
本设计采用单层厂房，这样使厂房利用率较高建设费用也低，厂房设有配电室，贮存室以及控制室。 2.设备布置设计
本设计中的大部分设备由于没有特殊要求，因而可露天布置，露天布置设备有以下优点：
（1）.可节约建筑面积，节省基建投产 （2）.可节省土建工程量，加快基建速度 （3）有利于化工生产的防水、防爆以及防毒 （4）对厂房的扩建改建具有较大的灵活性
17
相关推荐：
loading