毕业设计-年产25000吨电石的工艺设计(4)

3.1.2.3 产品方案

可生产产品优级、一级品占80%，二、三级品各占10%。 1.3.2.4 生产日期

一年生产330天 1.3.2.5 水电气供应方式

国内资源价格便宜，可因地制宜，选取当地最廉价、方便的能源供应方式，外部供应。

3.2 产品的物料衡算

年产25000吨电石，本设计假设生产裕度1.05，则年产量为

25000?1.05?26250 t。假设在冷却、破碎及包装工序中，电石的损失量为

0.5%，则从电石炉中出来的电石量为：26250??1?0.5%??27631.579 t/a 产量分配如下

表3-2 产品指标及产量分配

指标 指标名称 优级品 发气量 L/kg 产品占总产量的百分率 % 产品量 t/a 电石中CaC2的含量 % 320 40 11052.6316 83.98 一级品 300 40 11052.6316 78.73 二级品 290 10 2763.1579 76.10 三级品 270 10 2763.1579 70.85

电石中CaC2的含量：

11052.6316?0.8398?11052.6316?0.7873?2763.1579?0.7610?2763.1579?0.7085?22045 t/a

3.3 电石生产原料的需求量

3.3.1 白灰

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白灰：27631.579?0.95?26250.0000 t/a 白灰中CaO的含量：26250?0.9?23625 t/a 白灰中MgO的含量：26250?0.02?525 t/a 白灰中SiO2的含量：26250?0.015?393.75 t/a 3.3.2 兰碳

兰碳：27631.579?0.6?16578.9474 t/a

兰碳中碳含量：16578.9474?0.84?13926.3158 t/a 兰碳中水分含量：16578.9474?0.05?828.9473 t/a 兰碳中挥发分含量：15075.3768?0.03?452.2613 t/a 3.3.3 电极糊

电极糊：27631.579?0.045?1243.4210 t/a 电极糊中碳含量：1243.4210?0.75?932.5658 t/a 电极糊中挥发份含量：1243.4210?0.15?186.5132 t/a

3.4 干燥器的物料衡算

兰碳经干燥后，含水量为1%,湿料干燥物料衡算式如下： G1(1-w1)?G2(1-w2)

式中 G1、G2—分别为进干燥器的湿物料和除干燥器的干燥产品量，

G1=16578.9474t/a

w1、w2分别为进出干燥器的含水质量分数，w1=5%，w2=1%

兰碳15909.0909 t/a H2O 1% 159.0909 t/a 兰碳16578.9474t/a H2O 5% 干燥

图3-1 干燥器物料流程图

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3.5 电石炉中的物料衡算：

3.5.1 主反应

CaO + 3C ? CaC2 + CO 56 36 64 28

36?22045?12400.3125 t/a 6456生成电石消耗的CaO ： ?22045?19289.375 t/a

6428副产CO气体的量： ?22045?9644.6875 t/a

64生成电石消耗的C：

3.5.2 副反应

MgO + C ? Mg + CO

40 12 28

SiO2 + 2C ? Si + 2CO 60 24 56

H2O + C ? H2 + CO 18 12 2 28

副反应消耗的C量：

122412?525??393.75??159.0909?421.0606 t/a 406018副反应生成CO量：

285628?525??393.75??159.0909?982.4747 t/a 406018反应生成H2的量：

2?159.0909?17.6768 t/a 183.5.3 反应的物料衡算 反应C的总消耗量：

12400.3125?421.0606?12821.3731 t/a 反应生成CO总量：

9644.6875?982.4747?10627.1622 t/a

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反应共消耗的兰碳： (12821.3731-932.5658)?0.84=14153.3420 t/a 反应消耗的白灰量： 19289.375?0.9?21432.6389 t/a

电石炉总收入物料量：16578.9474+26250+1243.4210=44072.3684 t/a 生成产物及反应生成气体量：27631.579?10627.1622?17.6768?38276.4180 t/a 粉尘及其他副反应反应生成气体消耗量：

44072.3684?38276.4180?5795.9504 t/a

3.5.4 电石炉物料流程图

电极糊1243.4210 t/a

白灰26250 t/a

兰碳15909.0909 t/a 电石炉 炉气15770.9329 t/a

电石27631.579 t/a 图3-2 电石炉物料流程图

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第四章 主要设备计算及选型

4.1 变压器

在电石的生产中，为了获得优异的生产成绩，除了选用精良的原料，信得过的设备和精心操作外，采用性能良好的电炉变压器也是一项很重要的因素。 4.1.1 变压器类型的确定

变压器的类型有三相和单相两种。可以采用三相变压器一台或三台单相变压器，多采用一台三相电路变压器。 4.1.2 变压器容量的确定

变压器的容量的计算使用电石生产主管部门制定的一个通用的计算公式[1]：

A?PS?K

式中 A—电石炉生产能力，吨/年（标准电石） PS—变压器的额定容量，千伏安

K—平均系数，即电炉年生产能力与变压器额定容量之比，密闭炉为1.6 则可得变压器的容量 PS?A27631.579??17270 kVA K1.64.1.3 变压器二次电压的确定[1]

U2?KU?PS3 式中 U2—变压器二次电压，伏

KU—变压器的电压系数，查得额定容量为15625千伏安的值为6.186 PS—变压器额定容量，千伏安 则变压器的二次电压为 U2?KU?PS4.1.4 变压器的二次电流[1] I2?把数据带入得 I2=61.9 kA

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131?6.186?1727013?161 V

PS?10003?U2

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