Вариант 1. 1. В печь поступает колчедан 32 т/сут. 2. Состав колчедана, % масс: FeS2 – 70%; песок (глина) –25%; влага – 5%. 3. Содержание FeS2 в огарке – 2 %. 4. Коэффициент избытка воздуха α = 1,5. Состав воздуха кислород-21%об. , азот-79%об. .
Чтобы решить эту задачу, начнем с анализа данных, которые у нас есть.
- Определение массы колчедана: У нас есть колчедан в количестве 32 т/сут.
- Состав колчедана:
- FeS2 (железный дисульфид) — 70%
- Песок (глина) — 25%
- Влага — 5%
Из этого мы можем рассчитать массу различных компонентов колчедана:
- Масса FeS2 = 32 т × 70% = 22,4 т
- Масса песка = 32 т × 25% = 8,0 т
- Масса влаги = 32 т × 5% = 1,6 т
Определение содержания FeS2 в огарке: Содержание FeS2 в огарке составляет 2%. Это нужно учитывать при расчете.
Коэффициент избытка воздуха α = 1,5 означает, что мы подаем в печь больше воздуха, чем необходимо для полного сгорания FeS2. Это важно для расчета количества необходимого кислорода.
Состав воздуха:
- Кислород — 21%
- Азот — 79%
Теперь можем рассчитать, сколько кислорода нам нужно для окисления железного дисульфида. Для окисления 1 моля FeS2 нужно 3 моля кислорода (O2). Используем молекулярные массы (Fe = 55,85 г/моль, S = 32,07 г/моль) для точных расчетов:
- Молекулярная масса FeS2 = 55,85 + 2 × 32,07 = 119,19 г/моль.
- Поскольку 1 моль FeS2 требует 3 моля O2, то 119,19 г FeS2 требуют 3 × 32 г O2 = 96 г O2.
Теперь рассчитаем, сколько FeS2 у нас в сутки:
- В большинстве случаев (если требуется), как мы уже рассчитали, у нас 22,4 т FeS2 в день.
Теперь найдем, сколько кислорода требуется для 22,4 т:
- Перевод в граммы: 22,4 т = 22,400 кг = 22,400,000 г.
- Число молей FeS2: 22,400,000 г / 119,19 г/моль ≈ 188,5 моль.
- Кислород, необходимый для реакций: 188,5 моль × 96 г O2 / 119,19 г FeS2 ≈ 152,3 т O2.
Так как α = 1,5, нам нужно учесть избыток воздуха:
- Кислород с избытком: 152,3 т × 1,5 = 228,45 т O2.
Теперь найдем, сколько воздуха необходимо для этого:
- Поскольку 21% воздуха — это кислород, общее количество воздуха будет равно 228,45 т / 0,21 ≈ 1,087 т воздуха.
Эти расчеты помогут нам понять, каков процесс горения в печи и потребление материалов. Если есть еще вопросы или требуется помощь с другим аспектом темы, не стесняйтесь спрашивать!
