39. Химиялық-технологиялық процестің материалдық және жылу балансын құру принциптерін келтіріңіз. Материалдық және энергетикалық баланс
➢Материалдық баланс масса сақталу заңына негізделген.
∑В кіріс = ∑В шығыс
Жалпы жағдайда материалдық баланс келесі теңдеумен өрнектеледі:
Вқ+Вс+Вг= В'қ+B'c+B'г
мұндағы, Вқ, Вс, Вг - бірлік уақытта операцияға түсетін қатты, сұйық және газ тәрізді заттардың массасы; В'қ, B'c, B'г- алынатын өнімнің массасы.
Барлық тұйықталған жүйеде реакцияға түсетін заттың массасы реакция нəтижесінде алынған заттың массасына тең болады. Егер осыны кез келген технологиялық үдерістің материалдық баланысына сəйкестесек: технологиялық операцияға түсетін заттың массасы– кіріс, операция нəтижесінде алынған барлық заттың массасына – шығыс тең немесе заттардың кірісі ∑В оның шығысына ∑В тең.
Энергетикалық баланс - энергияның сақталу заңына негізделген. Соған сәйкес процеске енгізілген энергия мөлшері, бөлінетін энергияның мөлшеріне тең, яғни энергияның кірісі оның шығысына тең.
∑Qкіріс=∑Qшығыс
Жылу балансы жалпы түрде мына теңдеумен беріледі:
мұндағы, QҚ, QС, QГ - қатты, сұйық және газтәріздес материалдармен аппаратқа берілетін жылу.
Q'Қ ,Q'С , Q'Г - шығарылатын материалдармен кететін жылу;
QФИЗ.ПР, Q'ФИЗ.ПР-физикалық процестерде сіңірілетін және бөлінетін жылу;
QР, Q'Р,- экзо және эндотермиялық реакциялардың жылуы;
QП, Q'П - аппараттан шығарылатын және аппаратқа сырттан берілетін жылу.
Байытылған колчедан - минерал пириттен (FeS2) тұрады. Колчеданды күйдіргенде күкіртті ангидрид (SО2) түзіледі, ол күкірт қышқылын алу үшін шикізат болып табылады. Колчеданды күйдіру реакциясының жалпы теңдеуі:
4FeS2+11O2 2Fe2O3+8SO2+3416кДж
Күйдіру процесінде түзілген күкіртті ангидридтің біраз мөлшері күкірт ангидридіне дейін тотығады:
SO2+O2 SO3+96 кДж
Материалдық балансының жалпы теңдеуі:
Вкол+Вкол.ылғ+Вауа+Вауа.ылғ=Вөрт+ВSO2+ВSO3+ВO2+BN2+BH2O
мұндағы, Вкол, Вкол.ылғ, Вауа, Вауа.ылғ- жанған колчеданның (құрғақ), колчедандағы су, ауа (құрғақ), ауадағы су массасы, кг/сағ.
