Thermische ontleding van calciumnitraat in een fluid-bed reaktor

/

, é ' "

adres:

laboratorium ,

voor Chemische Technologie

Verslag behorende bij het processchema

van

..

.

_

B

__

C:

.

/1:

,

..

S.j~t/L

___

.

__

_

_

.

.

...

.

...

..

..

.. _

... __

onderwerp:

.

:C:P/::

.

t.I./.!.I1#.!.TliLlR

.

T

...

.

_

_

....

.

.

" ( ' f " , , ft . t datum:

'.

'

.

, , " ;.. , " ," ,

,

< • '"

.

.).1.-" ,', _" "'c .•

.

, I.' ~, ....

.

" , " ,~:-.

.

' ~~,' • I ~;r

'.

,I .. '".

.

~

..

.

_.

" ,~" > ' ,. l ' , , ~

.•

...

..

t ' .. , ". "

.

... ..,. , I " ,Jo " :..

. ,r .

.I' " t"'

...

'.,

~:.; ~' " : l ' ~, • • " ' JO , . ) , ; .', \ 1, f ... ~ ", ~'. J.;'f '~. ( '~ '. ,~). ·f'l

THETIMISCHE ONTLEDING VAN

FLDTD-rmn

RSAETOn

A. ~;mi t

Vlamingstraa.t

33

a

-1-In;10ud

Samcnv3tting blz 2

Inl cidiJl~: blz 3

Ontledinz van calciumnitraat in

blz 11

Het roterende oven proces blz~·

h

Het flu:i.d-bc.'c1. proces blz

6

blz 8 ProccsbeschrtvinG blz

9

Salpeterzuurfabricage blz 1 1 blz 15 blz 1 .-• .::> blz 2 ll

DarekeninG cyclo~en blz 31

BCT"el~ Gl1:i.l'1

c;

~vaT'!:lt e\·.~ is ,::"i '.? la.élJ.")3 blz .J~

,.,,,

b~L7.: " n .J' .. l

Bc:re~:eni(,; Kompressoren

Eo el i~l;=,- VGèn cal c:i.'. .... moxide bl:~ !i· 1

blz Lj_:::.

l)i S cUS::5 i c! blz 1!6

blz 1.: ()

-2-Allereerst w0rdt er ecn overzicht gegeven van de tot

nu toe verschenen processchema' s over de ontledinG"

van calciwnnitraa t .

Daaruit wordt een proces eekozen dat berust op hot l1et feit dat watcrvrij calciumnitraat in een f

luid-bed reaktor ontleed wordt .

Het calciumnitraat wordt watervrij G"emaakt in een sproei

-droger.

De in het fluid-bed_s gevormde nitreuzen worden, na

kompressie, na,Jr het absorptie cedeel te van een sal·-peterzuurfnbriek geleid.

De warmtetoevoer in het fluid-bed geschiedt door te

fll.':.icliscl'en met de stool:::Gas~>cn van dG

au.rde;asverbran-dine in het fluid-bcd .

Tenslotte "dordt een ccollo'T.ische bescl1.ou\,1in,:-; ge,,?;cven

over de rentéLbiliteit van een calciunm.itraat pr'oce3 ,

beruste:nd o}l de ver'vcrkir~G van 100.000 ton

uatcrvr.ij-ca]. c:L U!:1Ji.i traa. t per j aar el!. cl e prodaktic van ni trenzen.

H:Lerui t blijkt dat h(~t produceren van salpeterzuu.r, ui

-3-Omdat na de tw'üecle wereldoorloG d8 zï"lo.velzuurprijs

sterk gesteGcn J . s , werd het gehruik Véln salpeterzuu:c

in de kUT~stI<lostindustrie voor de ontsluiting van

1'os-Îo.aterts ge5tirnuJ-E~crd.

Bij de ontslu~tinc krijgt men een oplossing van

fosfor-zuur en calciu:nni traC1.t.

Van.',~ege de hYGroscopische eicenschappen VHn

calcium-nitraat en het geringe stikstofpercentage is deze stof

n:Î-ct

bij:7,ondcl~

zeschil-:t. 3.ls kunst;l1e,st. ' )

iYe

tac(~4t-n-

.

rf~i~

~/,

fe-~~~,t<.~tI f-f~A4.~~

E· _

~~

t ".!'...J~_ "'J'n v e..1.

.,~""

0 \ . . , . "111' l ' _L

c~rl

1.1.\_ ... '..:: '" ! . nt-,~l.!.

)~1'

er - ~ -11 0"1 J._~ 1') ... re. 1...--; 'I:; cc....

~~,]

... . I

~.!

___ L 1..' L

Jr"~

•.. d. l'

tJ~0 ~

' .. Vt.L-f...J V _

nen zijn, het ui'l;kristG.IJ.iseren vaa calci.umni tra.:'lt en

hieru.it salpeterzuur terues te 1.vinnen door het thcn:::Î..:o:.;ch

te ontleden:

CaO + 2N"O + 1';°

2 + L~TI')O

- _ - c...

Doo:::, de ni treuzen t eru;'i te 1n,nncn, '\lord t de mogol ijLheid

geboden S2tJ.peterzuur tl~· maken.

'vanneer dit niet alleen techni.sch, mar:r ook Gconond,heb.

mogoJ.ijk blijkt, dan betekont dit t)cn Cr()ot plut~plElt ?oor

de salpeterzuur-ontsluitinG.

Door :;q~r8GhiJ.lcndc heren is al :=-;oke1çen nac"r de toch-·

niSCJle en econo;,d.Gche .::1')Golijkhc:dd salpctürzuur t e

-h-On

tI

e

<:.1. i ~j~.~~....9..a

J

:.-S:

.

1.":::.!fll'2-:L:

L

1:S::.:::.~.""":!:X!:._~~·~2D._2!~S?.

t

~~~E<j.c:E.:.~_.J:"s:. 5

t

~ 0

lS-~~2...J5:..C

t

~.':2..::~'2.~:221.

( 1 _ l' +-v 2 C ';1 .... ..J . , )

Cal c i umni traat Hordt via een dosccrinricht1ng op een l aag poedorvor mig calciumoxide gebra.cht , dat zich be

-vindt op ecn lopende band in con tunnclovcn.

De hoeveel hei.d uarmte di e nodig i s voor óe ontleding ,'ror dt tOCt:::cvocrd via een Ni.monic st ralincs1':.ap 1:let CP.:1

e;roott e van 60 1112• Deze 1cap wordt tot 1·900oC verl'1i t met

behulp van a;..:rdgsbrandcrs. Voor de t cmpc·ratulJV van het ealci.umoxidc \\'orclt 700-800o

c

gcno!Tlcn.

De ni t rcu;/,e:n 1vordc:n afGevoer d via e(~~1. cyclooninsta l latie J:lEd; behulp van "eC!1 "fzoot ' s-blO'\ver" •

De t~·,Tec i n de l i tcratuu:c a;,'!,n,;-;eh.aalde proee,~scE vc

rsch:Ll-S·h.:unpcrius (11 t2) voert vö.st calciumr:itrav.t Hacllcn (li t J) gesmolten ca1ci~Jr::l:itra<J,t haq.

(_\ ,.r, _{\ \' c...} t _'('I~T'rl'_{-- ~' _ _ -...} l' \ _{I ')} De c:eyornde calciu:7::)):-ide brokken "I,:orden verklein~:l; met behulp van "rc l l- crus1v,;l's" tot 2 C,Ti, ,·,ra::>.rn<t ze: V:.'_2. een

Het calcil.lcn:L tra;},t 'uorclt al:3 ~:;melt van S600

c

en on.der een druk van

6

atm. in de OV':'11. V8rf)p}.~oL~j.d op e'.'n hed

li.:fhankcl ijk van de vorm ,·:a":r:5.n het c8.1ciurlOxide uit de

-i

I,

j

-5-tranSpoT G te krijé:pn s ma"l.kt de trommel ecn hook van on-o

gever~r 1 ;;wt de boriz01Jtno.l.

In deze::rommel. ,}orde cle korrels door de \\rand'·irijving ·om·· hooGGct:;:'ans.portccrcl. Op ecn bepa··,l,te llOoc;te laten de kor-reIs van de wand los en vallen na~r beneden. Op deze val-lellde st'room korrels \vorclt het calc~iumnitraat e;espotpn. Door de bC,vecing van de korrels wordt het sintc'ren

tccen-gegaan. Om a~'llk.oeken op de wand te voorkomen moet de

re-aktie afgelopen zijm als de deeltjes de wand raken.

Dercl-;:eningen tonen a2.I1 cla t cl i t J:logeJ.ijk is 0

In een flL~asli:[the<lterfl "\Vorden de calci"LèlîlO::id(:; deeltjes door middel V;::Ul hate roo1,::c;asr:;on opcc\,rarm.:1 tot 1'1 OOG C s

\-raarn<..l_ trall~5poi':'t naar de reaktor plàat svind

t.

De in de

oven Go~orm~e llitrcuzcn worden naar de absorptietoren

geleid.

De bOV('ê~lG'cnoende roo]cgasé.;cn "lorden ceclecl telijk c;crccir-cul Gord cn G"eclocl teljj]c :c~el:lJ:'uikt ·voor stoomproduktiG. Deze stoom drijrt e~n turbine aan

eiGen eDereie1lehoeft voorzien kaL '·Torden.

In J.it5 1,:ordt 0('11. rot Gronde OV(~l! bcsc"!.ïrcvcn \-r3.o.rin

door hydrost:::ttischc COI:I;,JI'essie, c;cvolC;d door cal.ciJlcri:tlC

bij 1900oC.

Het produ]ct-cal.c:1.uElOX tel {3 wordt van de ti peb;)le s ti ge E.C~l('i-don \,ra:lrn_êl de "peb"(:lle:3tl _{in. een vie:ctal "pebble-hc<J.tc:csf!}

o

l-re'.'r op 1200 C gebracht \vorden.

Een vollediGe proce~sbescllrjjving lvord t cec()ven in l i t

6:

Ca(NO,,)?lfH')û ,vordt met behulp Vé,'-1 stoom gcsmolten,en . ) "- .:...

1 - -

- - - -,

I

~~

IA t!îJ-Vl

~Jv~

/t

~ ~

tle

Î%v-

~~

IJ

lt·

rf1f (

dt.J..

,~

/

~~~~

d~ avJ~ ~

()

ar

-6-zodo.t c~:' gcen calcjuJiln:Ltra~d; op cic- ""ind t("rc~cht komt.

verhit trlt 600°C

G(üloudon -\v"ordt, zodat het calclu:,,(:itra:3.t kan ontleden ••

De gas;;en die

bti

cl~~ ontlccU.ns· vrij kO;lWl1. gaan vitt

een cycJ.,-_'·.)H llaar dJ' ab!'":.>orptie~3eLtic.

ec~n [!;edêclte ,,'ordt tcru[;':;cvoerd als recycle Cr~O. Het

andere gedeelte gaat via C8n koclGoot naar een

opslag-loods. ])0. EtooJcgas~)cn van d(~ roterende oven bO.a~l. naar een

lf-hTaste-J::·,-:;o.t-:t~ecoverytl sel;.tie. Tn dit c;edpelte \':ordt c]C'

lucht vGorver\,'arl,id_ (!1l "rordt j,-p·-stOCEl (;C;Gl:::'C:J-::t.

De hete c;;'.wsen l1it clp rC<J.';to)~ Tlorónn {':el'.oelcl tot ,', :/)C

[jaél.Yl ,ri a. cc 1i. o:;.ci (lél t:i. 8 t 0 l'(~ 21. ,8jI: (-;11. leG el c:(~ d. e (~1 t c...~ 1'1::1 E:. J.'" ct 8

]CO:;!·-en né-l._al~ de Qbsorpt:Leto]~(:;J1 Geleid.

In

de absorptietoren wordt de reaktiewarmte a~gevoerd

door kocl"\çatcr in buL.CH op c'c schot(~l:::; te pompon, ai'

door externe koclin~o

Hlet; behulp van J.11cht het in sa1_pct0::":;-,1!Ur opgelo-sttc

'do:edt ccc;tript.

( voor flow-shcct Appendix1)

(1

:1.t

'

.-"

I I

i'J.u::.d-

-7-ad a) Op grond van het f e i t dat 0e warmteoverdracht

van de Ihlnd na::lr het bed niet al '~;e groot i~1, en de

tempera-tuur van de wand maxima"ll

950

0C

l'ltl(~

hedragen, concludeert;

Overslui3en dat hij voor zijn ontwerp (JO.OOO}~n) 2 fluid

-bed reê'!,~,toren Hodig heeft.

In de ver';varmcte \'land zijn pneumatische sproeiers ge'm

on-teerde

ad b ) In het ontwerp van eon reaktor met regenerator

wordt de Ylarmte toegevoerd door calciumoxide in een é,lpart

fluid-bed, met behulp van rookgassen te verwarmen tot 11

11eeOC en het daarna via een pneumatisch transportsysteem

in het fluid-bed te voeren. De regenerator \vordt vCr"IIla.rIjld

met aard~as , dat verbrand 'h'ordt Jilet lucht.

Het reakt or·-rec;encra tor systeem is ontworpen naar analogie

van het Ortho:flol'r-·J~ellog proces.

De ni t renzen lhi t de :t'eal,,-tor i'rorelen viEt een aantal cy.,

oxide en gann-via een Cottrellafscheider- naar het absorpt:Le

gedeeJ.te.

De pneunlé.ltische sproeiers 1.Torden c;evoed met reaktiegas!:-;en.

(zie Apj,)endix 2 voor i'loH-s'heet)

Rijnders (litS) beschr~ft 8en fluid-bed proces, waarin

het calciumoxide verhit ,':ordt in een "gasli:fthea ter". Via

een pneumatisch transports'ysteem wordt het in het

fluid-bed [;p-leid.

Fluiclisatie geschieclt door de reaktie{;assen c;edeeltelijL

te recirculeren. Een gedeelte van het ~evor~de calcilun

-oxide wordt uit het bed Getapt en gaatvia een koelgoot

naar opslag.

Plessius en BekLe!' ( l i t

1)

smelten het Ca(l'nD,,)'). hH')O in

..J"" <..

een opsI:l')l tvar., cla t voorzrl:cn i s v<.:n1 een ven\T,'

~rmingsspi-ra2l on een roerder.

c;epo:n];t, I1.'"CU:tJ..' het ontda:-:n -.,!ordt van z 'n kr:l.:3tal,-;atc:;~ l":](~t

( '

l )

-Via een cy.~Joon., t1:,anspol~'t,sluis en SChl'ocîtransportcur

wordt he:~ \'latcrvrjjc calciumnitraat :Ln OCH îluic1-bcd

:::;e-voord, \,'::t::r h0t bij G500c ontleeu \:o:cdt.

De gevorlncle }callc vordt af'Gevoerd l <:mC;!J een koolcoot en

c;aat viq C0H transportsysteem naar opslac;.

D8

nitreuze-afgassen gaan door twee cyclonen on een

filter

om ontda;-:;,n te , .. 'orden van het }<".alkstof'. Vervolgens gaan

de gassen no.ar een "heat·-recovery sectiet! ,'laar met b.::;huJ_p

van b .. rec wé:~rll1,tc\'lisselaars de fluidisaticco.ssen ,'lorden

voorveruarmd. In een derde 'd2.rmte .... 'rissela.étr \';orclcn de

rest;-gassen uit de absorptietoren verhit, om daarna ge~xpanrtecrd

te \vord(::~n in een gasturbine.

De nitreuze-afgClssen gaan vervolg'~~ns nr.\.·lr ce}') i.~'.'.:cc-traps

kO;Tlpr(-)s.c~oT cllC de clru;ç: brengt op

7

at:':.-:0:", de kompressor

De '\lTe:!.rl21tC toevoer in het flu.:Ld.-bcd t:csch:i'~clt _GOOT' aa:t'fl·

-gas te -gcrbr<"ènclcn in het fluic1-bed.

cV f ~

:Get Ifl::ctt:i.ri()vcn"-proc • .:!s en het

,.

,

.. ': ...

"

rotc'J!~;dc

obcn"-proccs

hebben als nade c]_ de c;erin~~e bedrijfs zck'-~rheid.

De strali;,,~~·.skap hjj het k e t t in:sovenprocc[':.;; zal dOGr pla0.t~,clijJ.;,e

ovcrvcT'hi-L:'~:LnG Zeer zeker do'orbrandon, tcr,·{jjl bjj het ro ~. ~

tC~;1de OV811-jJ:l:occs het geV82.r niet dcn~:beé'~ldi.::~ i s dat de

",and uordt {~'ccoat :;!et calciulllO:x,:,~dd, Jv~tc:e(;n bjj het pro-· ces vo..n d:: PO\';cr Gas Company als ::;evoJc; hC'.'f t clClt de 1.;armtc

-'h'armto t di.(; nodis is 1J~j doz(--~ sterk enc:iotllerll1c rcal:-.tie,

-9-vc!.'rel,ver; ,)~~ vooekou~3', o!!ldat dan mC' t; zo min mogelijl;: thor ~<

voorbee:'Jl cenor:1on voor het vordeJ_'c ont Iverp.

PIC.'3sius c,n !Jekker. :Sr zijn echter I\'OJ_ cJl.i c;e vcr;i.ndcri nC,eD

1) De v 8rbrancling vaD Q~!.ri.l:S',·;tS in h et :fllJ.Lc:-bcd geschiedt

l·)~c,. 1··l0~(,' i'1- l L 0 11('-'lr'j('1l (?')ooor'l

_ C-'··'L.l ; b ... --JJ·~'- .'''~ ~ .../ .... _._-' \._f.. '--11

De verbrandin~ geschiedt in eon oveE oncter het

:fluid-bed.. De \\'0.no. van cl.~ oven i s bekleed L'le t YeO-.Cr::-! 0J st enen

(1it o _'

.... )

,

T) (;;~.~ s t: C'~'J Cl1. 1~.'-1l1:r1811. ct C' Z (! 110 c;r-; t C:I~}~~ ~~\ ~t"'(J, tl1111 ....

aan een po:;.'!:u:~e z(:!c:fpla::,t van 118tzel fdu mat·3riê!;1.1 als

dit Ilél<.lr 2.a.nJ-Ed_dinC vo.n l aborctt oriun!proeven, die bm'J8_

zen <Jat bij dj_o t e!n~;::!ra tun:!:' 0 ()ll goede cOlltinue procc

s-J)

Do sp~oeitorcn ~s opnieu~: ber ekend. Plossius on Bck_

-10-t i e mct een salpeterzuuri'abri<;l::. lI:iJ:rin vindt de absorptie plaats van de rd.trelJze-aîgé\SSen,

vit

is gedaan op é.Hlnr<-~

-don van Proî. van den 1Jerc;. De 2..bso:cptiesecti(~ i s pen

duur Gedael te van de' f "'lbrieL.o Door de absorrd;_Lc te later ..

.§paard J21L-d-c----i-IllL~terincJ-:;Lu::. Ler:, clé1_;JJ.~ r.~:ta':'lt t'.::g@llo7er dat ----~---~.---{-e~~~j_~,~--.-- ---cle~r_C é)"l.'clo "c~1! do lrt-t"i:;-euzcn ll!ind,::r _{- ",} -l" (l"~l --'.<" • .1 dJC' • - '.' ", -On <- O-UJV-"-1 -_. ', t

-] en t-'à ~LU ,_ V cc. I.he i .. \ S cll pc t Cl.'Zllur 0

Dit hoert t.~ee redenen:

1)

Het i~; de bedoeling dat Ccco;'lcentrecrd salpeterzuur

Gel1lae.I{t 1·)ordt. 1'ranneer men de \'ratermo.s[,abalans lickijl::t,

laag mocclij~e conc0ntratj.o van nitreuznn in de aîgussen v;:.r.n de ab:.:;orptietc<l.'Cll tel:rij:~z:cn- dit in verband !Hct de

luclltvcro:J.t:t'eini(-'7ing- moet bOYel~i:n de é1bsorpt~.ntorcn

J1ckijkt L:en echter alleen de hocve~<Lheicl ,;,:'..ter die in h,:,t

~nsscn vnn de ITardGasv6rbrandinc. Dezo hoav0~lheid water zorgt or D.l voor (~at er slechts !n"u,::ir;iG.".l

52

C~\'.' ;.; :::;0.lpc.: _

terzuur ;ZE':.laakt J:8.1'. ",Torden.

~

-~ .--~ ,'o.tcr

...

~

kO::It dit llcer

dnt in de op een te

I

..

\

~

THEm·1ISCHE

ONTL

EDIN

G VAN

CALCIU

HN

ITRAAT IN

EEN

FLUID'

BED

REA

K

TOR

A.Smit

Vlaminestraat

JJ

A

Delft

-1 _.

Proc e sb e s chrijv in:;;

Calciumnitraat

4

H

20 wordt gesmolten in een

smelt-bak met behulp van lage druk stoom. Het warme

cal-ciumnitraat wordt naar een sproeidroger geleid waar

het ontdaan wordt van z'n kristalwater met behulp van

de reaktiegassen. uit de reaktor.

~~

Het 1"a tervrije calciUlnni traa t ''lord

~behulP

van

een cyclooninstallatie afgevangen en naar de

reak-tor geleid.

De reaktor is een fluid-bed. Er wordt gefluidiseerd

met de stookgassen van de aardgasverbranding in het

bedo

Met behulp van een cyclooninstallatie wordt het

ge-vormde calciumoxide afgevangen •

. D~ reaktiegassen uit de reaktor gaan naar de

sproei-droger, en daarna via een cyclooninstallatie en een

zakkenfilter naar de salpeterzuurfabricage.

Berekening van de ~ini~ale capaciteit van de

sal-peterzuur fabriek

In de salpeterzuurfabriek is de "overall" rea·ktie :

In de calciumnitraatfabriek cecombineerd met

salpeter-zuurfabricage :

Om het calciumnitraat te ontle;'ent v"ordt r:;1Ctha;ln

ver-brand voleend de reaktie:

-2-Per mol Ca(N0

3)2 komt erbij 1,8 mej. H20 ( per seconde

\'lord t 23, 6:~ raol Ca (N0

3) 2 ontleed, hiervoor i s nodig

21,3 mol methaan)

Totaal bij de calciumnitraatontleding:

Bij 60 ge~b salpeterzuur is per mol HN0

3 2.33 mol H20

aanwezig.

1fanneer per mol calciumni traa t één mol NH

3 verbrand

worcit, is de combinatie van de afgassen van deze t1vee

ontledingsroutes ruim voldoende om theoretisch 60 gew%

zuur t~ maken.

Voor een capaciteit van 100.000 ton watervrij

calcium-nitraat pei jaar betekent dit een salpeterzuurfabriek

die 10370 ton NH

3 per jaar verwerkt oftewel 39l~70 ton

100% salpeterzuur maakt.

Een eventuele aparte absorptiesektie bij de

calciumni-traat,ontleding zal per jaar 76.860 ton 100%

salpeter-zuur verwerken.

Het is dus aannemelijk te veronderstellen dat de extra

hoeveelheid water die naar de salpeterzuurfabriek ge~

stuurd wordt geen of ,.reinig invloed zal hebben op het

uiteindelijke produk~.

AardGashoeve~lheid nodig voor de reaktie

Aard:.':a= ve!~T:tnrl lr1ej; lucht vol c;er..s de rco..ktie:

CO? + 2 H20 + _{8 N2} A '

-3-cO

₂

c

-- 0,275 .Kcal/kg 0 C P N₂

_"

-" 0,273

"

0') '-

"

= 0 ,250

"

H₂0

_"

= 0 ,525

_"

N0 2 11 = 0 ,250 2

Temperatuur van de vlam:

AT(6,644 .6,275 + 0,224. 0 ,273 + 0,036 0,525) = 191,8

b.T(0,0921) = 191,8

°

T= 2205

c

·

( adi<lbat ische vlamternperatuur is 22200C vol~~s Perry)

De gassen wOrden direkt in het bed geleid:

Warmtestroom in het bed: ( reaktietemperatuur 750°C)

Nodig voor de reaktie incl usief vcrliezen 12,000 KH, er

is dus per seconde 21,3 mol methaan nOdig.

Aardgas bestaa t uit 90% methaan en stel 10% stikstof. Per seconde is er dan nodig 22,8 mol a<lrdgas . Per jaar is dit 13.237.000 m

3

•

-h-Real:tor

Per seconde moet er door hot fluid-bed

2

93

mol. D~ze h

oe-veelheid vertegeuw"oordi gt bij

750

0 C een volume van

25

m

3

• Net deeltjes van i 1mm wordt de diameter van de real,::tor

3,5

m

.

De drukval be:lraagt 0,79 atm. da3.r komt bij 10';1, voor de

zeeÎplaat de totale drukva::t is dus

0

,

87

atm. Neem voor

de drukval over het totale systeem

1,5

atm.

Kompressorverrnogen.

Adiabatische kompressie

P

=

1,5

atm

Temp. Stijging

~

çî.

=2

,6

tc.

=

1,33

=

~l..

_{T 2}

Vermogen naar de as:

P ₌ j i I!l C _P T ₌

2

ho

_Kil as / '

.

tot ,; L

-

5-Ko s t enbcrékcnj.nz

1 ) Vulmechanisme voor

ca (N0

3

)2·

4

H

2

0

2)

Smeltvat

5

rn

3

inclu-stoomspiraal en roerder

3)

Sproeidroger inclusief

cyclooninstallatie voedingpomp

sproeiinstallatie

contrale panel met

instru-mentatie af- en toevoerleidingen b enodigd staalwerk el ektrische bedrading en bouw·

4)

Reaktor

5)

Branders

6)

Schroef transporteur

7)

Elevator

8)

Koeling

CaO

en afvoer

9)

Cyclooninstallatie 10) Eompressor 11 ) Zakkenfilter I Totactl

f

30.000,=

f

30.000,=

f

450.000,=

f

100 .000,=

f

200.000,=

f

10.000,=

f

33.000 ,=

f

25.000,=

f

38.000,=

f

100.000,=

f

100.000_,

=

f

1. 1 1 6.000, :-=

======

====

========

-6-De

PEe

bedraagt

f 66G.0001=

+

f

450.000,= .

Het eerste

bedrag ,v-orót inGezet tegen een "Lanl-::;"-faktor

4.

De totale i nvesterinG wordt dan

1

2.664.000~= +

f 450.000

=

f

3.514.000,=

Variabele kosten

Aardgas 13,23x 10

6

m3 /jr.

5,55

cent per m

3

Stoom voor opsmeltvat

Elektriciteit

240

KW

à fO,05

Sproeidroger t inclusief

aÎschrijvil~g en onder-(1Oud

Loonkosten

81

man in continudienst Afschrijvine 10 jaar Onderhoud Rente 10

%

OJ2.brengs t

1

7.073

ton N in N6 2

f180,=

pOl' tO.rl Kosten

f

735.000,=

f

126.000,

=

f

87.000,=

f 212.000,=

f1.160.000,=

f

225.000,=

f

266.000,=

f

60.000,=

f

311.000,=

j.2

.

022.000,=

================

f

3.073.000,=

================

Voor uinst 0:[ verlies als :funktie van de

calcium-n~traatp1ts en de calciumoxide prUs zie bijlagen

7

en

8.

Daaruit blijl~t Llat wa:lne::::r deze jJrijzon m:::.:::.r b'-ll1.Stig- gc

-nocg liG'2'An, l1ct mogelijk is winst te rn.aken.

-0-0-0-0-0-0-0-0

-0-0-Appendices

1 FI01v sheet

2

t l

m

4

massa en warmtebalans

5

overzicht van de berschillende procesontwerpen.

6

en

7

1finst-verlies als funktie van de CaO en de

Ca(NOJ)2.4H20 prijs

8 eh, Sankey diagram massabalans

0

,../

X

:r .-it .~ 0

z

"-' d U V ) " I

~

'I "

I,

_

,

• ..L

~ 0 V ,... IA

I

0 "U

~

::1 U .. ", -_._----"-"~ fll ~ o (J

I

~ ->-> C! lof) ('J ,'" +1 t.:) )..t t ~ lI.> -' r:

~:

~.

~

:~

I

i:,

I

:i

~

I

~

10.

I

~

~

--- j - -

t--t---+---t--4-I-I :

J .. >

!~

l

..

...

...

~

,

.

I

.

'-,

~

Ot«

~

I

~

I

~

I

_~

~

I

~

~

I

Q

~

...

:

,

I

~

I

~

~ I~ I~ f" _~ I

~

~

1

(3'

~ .

_"

0(

.

. .

• ~

₁

_-3-

_{~ i~}

.

~

.

~

f')

i

~

..

I~

i'-•

~

--"

ex

~

I~

_.

t\

"

-~

_\

\

_\

C"')

'"

.

_I~

---!

;

LJ

7

- - - -"~

~I _r--c-,-- '" , .,j- - - - ~ " . , " , I '

n '

-'--'1--

I

'

-'

,

-

-

"

'

I

_~

, ! I , :

:-

,

---

-

-.'

-

,-.-~--'--

" ' 1 , _, • _{, ' t , ! "} ,. _____ 1_

,I

:

_I

_"

'

_I I _t·i

1

_l·

'

I ₁ -\-'--'7"'--i--- -\... _{" I "}

,'"h''''--'''''

S M \ : -

,

.. ,

,

.

,

; ____ ' . 1 - ' __ ,_. ____ I' . . . _I'. ' / , , ' , ! ; . ,

! ,

I

~

1

I

n

'

f

----

...

I·-·r-~--'l

, I - l ' _ ___ ..

t

'

I ' " . I I ' , l'

I

:

--.-i

- .... -'.'

1

I ' ----·--·j·--··--t·- -.. .:...-.:...J I i 1 • ; ' ; - - -

-r

,

'

, • , . I i , I

-:--"i'

; -1 ,' I' -.

'

: -

Jt'

.. ' 1 - ' 1 . - .- : . . . '

J

"

.

I ' I '

r - .

r--:-.l.

, -.... _. I- .. -'

-';'T'-'~

I j' - - ' I Js' ' 1 : j _ _ _ , .. ..i. " 1 I ' :

l " "

__

j

...

J , I I

~

--I ' --.-.---.

,1

:.:

~

. ..

~

__ ' _ _

:~":'':'-

'"

._':"'_I .. '';'''_-1 ' ! ' :

i"

.~:

..

--1 ..

1 ,{-:--"

.:.J ... -

I' .

i· '

.:--

,

,

_._--..1-'-'

t' J.

I

'

I.

I j !

I

1--1---

______

.1.:. .. ' I J-

.~.'

I

.

I ' I ' r "

r

:.

1

J

,

.

.," ...

1

.

'-1 . ' '

+,,-+

-

--. . -'

' I I . , . .,.. , ' [ I ! ' - ; .

---t-- .. , ...

'.

R'

.

:

11.,...-.- , ' ; " ;-1---;-- I - ' - - I - - · - " __

,~I

i " ' ; " ! ' , " __ .. _ " " . ' ... .. . .. . ' ' , , ...

",-=--.cL~

"

I

'

I

___

'_

'_'

_~'_I_'_

1

1 : I ' j.. - - - -

"'-"I'

~

I.

f

I

I

I ' ! ' " i I 1 ' - " - - ' -1 . , .

I .

.

...

" ' t .. - _ _ ..

~:

_ " .. , i , ; · '" .., .. , ,I .. ' -' ,CL .: i i i "

~

' : 1 :

! '

! 1 __

.1

:'--r

I - - : -

I-'·-T-;--+---~

..J_: : . :

I !

'1"

-

·t"·;--

1 .. r

:'1

'

, I

T

,"

"

, I

:--t--'i

-

_ I '

1

'

---7':--+---+--'>- .::..-/ 1 .1 ; ; -: 1,;-- " i i ! I ' 1 1 - I

---4----~-~..:~'r'

~.,

' , , ' {", __ . I ;'j'_

.;-

"T~-::~ -"-_-~-~.

,

L'

"

\:

.'

,

:

I

;

I

, !

I : , i.-'c;; .. , . , ....

L.", , ..

,1--

•

I

' .. , ...

,L4~~-

L'

, I 1

.t.

J

I ','

T ..

1 ' . '

l

~'''':11

__

.J _ _

l

.

i

1

I

"iTJ'T:

··

I

:,T'=H'

.

i_I' ;

-I

.~-.rl·-:I~'I--~':"'l-:.:....:.L==-~)

·

:~;

·1

-1

I

~

~+:-__ .:

, " . t : -

-

--t

I.t : ,

' '

:l - ' - " , - ._1.

'!

I " , ,;.;..--

l----

h

_

I~J'

.

i:

'

-

;

-

, :

',

i .,,- I j

~

I 1 ,! -- '; " ' f ' 1 ,! - ..

~

-,--~-

.'-

--l

~ll;

.

~

I

""~ccTJL=

.. , '

1 .

,:--ht~

{

r

TlK\

,

..

4

"ï

--~

,-,-"

ij:;,

I..

~

i

8

n:y~

:

"

:

!

r::~?

r.:-l

~~.

'-

"::

f,,~

ki

c

:j:::

;

..

'-

if#i::-4

.=;

.. '

cc

j ....

~

.

,

.

:

.. '

...

~~

.

t.

.~

c",,,::

3:

.J:.'ff+-tä

'

f

'

·}~ :c~;.:=

~:;kU.'di

'~i':

..

.

. . '

.

...

..

t,"' .•

cel

i~~

...

" T '

,I .' .•...

c,.·.· ....

c'1''':

I

+

~c+.

,.,'-;..e.'.'

• ---r _.

~:

i- ... _._.

...:-

~

. . - I J I

- f " !

':'~

.

, -

.

-,

---,-

~

..

I

..

WJ·, ....

L·,t---l"

.,_,. >

_

i2j:;~f d';~~2

2f':~2T~

c.~.;};~nE

fuTI

~I::

'

"

\

",$-~_~"'" .'~i'"

..

"tfr·'''·

I

'~··

'

---

-

.!

~

L-::f-- ,

.

I

:'F

:-~:.:~~~-:--=+=

1

J1"1

3F!,_î

.•

~+-

'"G'tJE

~;.i·~·'-8jAjj

...-!

-.4- """.

+-[

...

g

rr:~S~F

....

tW"~l="++-=~~"+~···

·

..

tr ..•....

~.~

_

11-tuur ste::,t speciale eisen a'tn de 1"anrlbekihedinc; van de; oven. D· thcT'mis Cl-i C sc}, 01:.\'1 ec'T'S tand van. de

uanclbekle-calciumnitraat in een fluid-bcd niet eenvouclic; is , en

vaak lt,idt tot verstoppir,gc::l, en aanlcockinc in het fluid-boJ. Daarnaast wordt het f l uidisaticpntroon ver-stoorde

Eet dosere:1l V2.11 VGst wat ervrij calciu;!G-}.i traa t cant clqqr··

entcGen vrij bCT1iakJ~eLjk en [','C8f't zeen a~nllQ:i.dinc t o t vcr-·

~:: t 01:1 11 iJl c;(~ 11 "

])aZl.r (~e :r.abr.iel{. c;ebouvd ~\'ordt in ccn:l,inatic P1Ct een séll

pctcrzuu.l~.rabriel;: HfYcdt hiorn8. een alE;r.:Hl1CrlC b0~';cholnd.n2; ccgcven ove:.:, de salpe:.d;er71,nn:i'::'lJJr icacc·o

(

litS'

)

AJ.J.e ' sal~)(~ter7:uuJ.':fabriel:ell (;'cbruiken mO.:lûntc(',J, duzcLfdc

ronte. "~!'!!l:onJ.ak e,-1 lv.c-ht ,,'orden omgezet !Het bC')lUlp van een ~)t-nh }".atalysator in NO 811 N0 2• + JO", Ä. l'\T.1-_?1(,) ,rl J."C"]/ ·"01 , ... ~ ... - .... ... , . .'.... 1....I.. _ 1 . . _

DOA: realzt.ie vorloo})t ~>nel . }::r' is \\'cinic drukinvloed, cr

J~unnon GCJî.t ex" vdrF,sI,ill (:1l~.1 c J'J CV(:'l1roa:,~t i c s opt:r:'c '.~ en:

f~np ₊ rJ (1

..

_{2~'~ ')} ~t-

6::r

_Cl

l\

H=--J02

'7

E:cal/nol .. -\'J J 2 ----;> ' )

,

( - ( -I! ~\1 p- _-I- C) :\T () _--~ l) ('.T

6"

n

.

_H==- ) , r) 1 ( ' _L.cal/uDl + ....

'-'

-3

/ - ':"2 J:':2 -"

....

' J '

,

/

-12-Norrn2.:1.1 ccsproJcon l;:an cr 0":)1 COEvcrsic V~ln

96

~~ C;8~'

r:JOnia]~ Losten.

NO "Tordt wet ovcn"aat lU"Q'ht Geoxideerd tot 1':(),>.

2]'W + _._--~

~---i'Tf) polY'''~r'i C-O("~t tot :Ur,OJ •• Tiet

""':::.: --'"" l.l'.. - .. -u . --"-'-. (~ ~r

on lC"I.Tcr-:: salpetery,uur en ~·:O.

2 1"0 _o'i 2

'-L)I=

-27,

1 .1.:l.. \.,.. T.'" Ü • _ 1/'11() 1.. • 1 ~

beuren in de I'niI!1L(~n tuS'se1.ï. de; zeeFplatc'n in de

etbsorptie--koloJ~l . De afstand van de 7.eEH'platen of sehotclr-; ké1_{_11 2 0}

-~~Ll1.Il"""!.fau:.r'icl~ell t..·eJ}~l:.r:.teeT'd ';',:c)J:,clt joOs de d1~l.llc. ])e nlef.:~st eCD

-norniSC}lC \ve:r'lc"';5jzc j_s sOritS c10Pt, liot re;l,.l~tie- ell lte-t élbsorlJt:j .. e Gedeelte; bij dezolîc1.e druJ, ... ·terken. Di.t i mplicecèrt cen vcr·

-Een ar~r.l(~re oplossiEC',' is de reaktie onder atLlOSrO:C:LSc}'c'

cO~1d:ii;ies

vJocc1 door de j"-;).r1jjl-:s 'dcttcJ.ij1: tocc;estrlnc ü.:ft;chrjjvir:::>-. 1".osten1 door de j_Tltnre~;i; v~n het GP.I21vcstoerdc l~::.:.pital,

Een lage druk in de reaktor geert een grotere opbrengst en cen kleiner ka t a lysa tor verlies ,.

Een hoge ammoniak en cc'n hoce Ic t.~_

..

1ysa tOJ'j)r ijfj 7,<:\.1 dus

het reaktj.ecodeel te onder 3. atL:.

Bij procesvoerinG onder hoge druk zal de energiepost 1100g

zijrn, vooral het elektriciteitsv crbruik. Zo'n fabriek

w

wordt dus gebouwd als de enerGie~osten laag zijn.

Voor grote fa1)rieken verloopt het optimum naar lage druk

fabrieken omdat de invloed van de kapitaalkosten per ton

produkt mind er ,yord t .•

De situat i e in Europa blijkt zodanig te zijn dat de ~eeste

fabrieken die momenteel gebouï\'d worden, Gaan werk.cn order

"J1lono-Jl!c'diuil1 pressure"

(S<:\.tm).

Er y;;jn in E"L1.J'opa nictJ

-;0Wi·::1.

nog vrij veel fab:rie}·;::ca, voor<:\.l in vergelijldng met de

U.S.A., die v,rer].;:en lllwt het rec..ktiegedeeltc ondGr 1 2.t!:IO:.:.;:.r(~c:t'.

(zie Appenclic(~s

4,

S,

6

voor cîloH--sheets en cni.:::;c CC'C(~Y"}-,,;.

VOOJ:' het toevoeC8l1. vo.H de afcas~"l('n Vé.1.11 de calcimnni trac"lt

ontleding aan de absorp"tiesectie van de

salpete~'zuuTfa-de v~rbran('in:; van aI"'11:,0;1iak onder 1 at!I,()s:f'el~:r' ::!:ebe·urt.

de·:')1 is nu gelegen in het f e i t dat or voor de ca

:l_cinn:-l;-o!nprincerd Horden, zodat het c;oedkoper zal Zjj",l

6én

grote

Daar het clan~,punt van cic af'ga"s~:;cn 'S:un de calciulj!:n.itJ.'~·~_,\.

t-O::îtlcdint?; noC:a.1 laae, l i e t onder atmosfC':rj ~;c~e oJristand·j p;-

d

~A

1l0d(:~:il (1~)oC) ;rJO(·t cr c1.:ie-p-;c;ekoeld ,,,orden in de koe18:c- ~

C Olld ellsor. TJi t

l~an

Gel);::> ;.1.ron na t de vloeibare ara'iioIli.::1.:';:vo cel i.'llJ)

De s<::.;;Jons t e l l in:; van cl c r ea1:tic:c:as <:;on van de ::Lrl"'~!O .. l :L:;-.. k·\r(~r

-br::"l:r~.diIIC i s 11:L{:;t 'vf)c;l \Te:t"'f:.)ch.:i.118~."1d. "\r=:..1J.1 die "\T8.rl (1(-) c"-'lci'llrn- .

J CYel.'t alleen c;o

-1'-1.-·\IClunoer (i~~ bassen V<'Ln de c;:'lc:iunm.:l.traatontled:Lng ·t;Ol~­

ccvo8rd l''-O:~tCll 'vorden an.ll een l!l!tono" l':'~:1:Lum pr,-,~ssure plant" vereist , ; i t de aanschétf' van oen J-::ompr cssor. Voor do ko m-pressor ::;Jo.r=t kan e(:11 l~o(~ler ](011(1\.':':150r ccplaat s t 'Jorden.

lIet voordeel hiervan is dat ar mindor cas Goco~prime~rd

hoe f t t 8 \\lorden.

Het nadeel V2.D do ko~?ler-l(onclonsor i s (~.at 8 r dj_cp ge-kooId moct 1vorc!c:l1., dit kan ge:)euron met do vlocibar8

amclOll.iak voc:dinb', m~(tr v0rei s t een cJ~tra groto inv·o3terin~~. Aanc;enoLJcll. :Ls dat hct goedkope}' is do géj.:)SOrl direkt t e

komprimeren. Na de ko~prcssie [~an de Gassen dan via eOll

l\'armt eWlS::; c.La;::: r Ilcv::.r de koelcr-·}(ondon.s or van de sal··

-15-100.000 ton watervrij calciunnitrnat per laar. Dit komt Ovo!'csn met lh5.000 ton

houdend wet

300

wcx~dagen in j_n de f abriel: por secoè"dc:

C '·(;_{Lw ~. ~\} ·"O

_J

) _2· een jaar,

hH,>O. Rckeni~l.g

r-..

dan is de invoer

5,L,-0

kg

ca(xo3)2.4JI20

dit lwmt overeen met

3,7

5

kg. Ca(No

3

)2

De lXi. tvoc~r: 1

,%8

1<~;~'

CaO

2, 10 leg NO,> "-- (ni treuzen berekeljd al s

1;0,»

"---0,37

kg

°2

1

,

65

1-::.[;' J1 20

De benodigde cnerg10 wordt aan het proces toogevoerd dool' aardGas te verbranden met Juchi~. E?l.PT';,;:Lc benodigd

0"1 ".' '-"l", ,, (:{(} #-

J'2

'I h· "' _f CJl'tl('(. . . " '~r.J -'n' • • '

Vor: _,~-, -'-_-'---"'" ;11(")" _{J ' 1--'} r, "-~r' 1-"/""

"v ,.:.>

T_CHIp. l " _{;-·JJ._n} 1 _)'-' '-'f"\°C

I' -~ea~;: 1 t ' ,:te t ,emp. '~"'cI:; 'Or I v

I\II

=

130

LJ/l-:.:::

/.- sn1

Ontleden va Tl co_lc:L unüi -[:;ra;:t t

1\

__ • ~ H • , :::: ,')'J ()() ' . " ... - 1,' .. '-J

T/"

';'\"'0 çr U rf..- ,., 7t:'''')0()'r) IJ'l'-- J ' _;"'0 .-.... .-J .. " (" _\.-'1) C --I'· --

f'

~:

(/ '

-

-

,

' -,.

J

-

/'

. ,'" "

n Lt.'..) - v f , .) I .l~\" l"'J..L.I ,-,

lh09

h·S8

8625

- - - -- -- -- -

-

-16-'" 1 ')°""1 ('C'

-e)

'/1"-.7

p

=

,

..

.

-,

)

.

..

.

'.);,X . , I ,~

IV 158

Totaal a,;n energin nodig 10680

1J20

-

---_

.

_ -

- - - -

-Tot. 12.000 KIl{

======:====~=~====

Dit komt overeen met

2863

Kcal/ s

l\.c:.rdgas ";on-Jt verbran.d met luc11.t ,\l'oJ.8,·en5 de re<::.l\:.tio

C r~ C f> C P (' v p CTT ~J.!+ CO 2 :1" _r. 0

0:<

i\" ... ·"2 + 20 ?.

:=

1 1

_s7

:=

8,8

-"

7

,

9

:=

7

,3

',r

_{_.---'11_}

1 (~_;~1"t: c r: I~J r:;

_{... -..-}

: .... P:l

_{_-_}

t 1..1.1 L

_{... :.-.}

l~ c<> c·... 1/"'0llL 1 _\, c_c... c,

1/

"'

°

1 J.~.. ...i.... c ~tl/r:101 cal/Lioi

5

c

,

kr~rtv

Stel

.1

T

t OOlJ..Clme "\TeLTl de t cr.1I) f' ra t 1.1U1.'"'t :

A Tx (

c

.

CO" r..;:. , }) ;::.

t."

Tx ( 1 1

,7

.J. 2xS ,[-3 -t~ ~ Q .... ) _Jo,. ..

··

'7

, . ) ' l ) -j (... L'J}'10 ~

4

, \ ,;. T . -.- ':''._')()Oo.~ " u ' ) _ ~212 ,8 x10..J

De

e -

'·'<)2...J:"d(~ll Zjjll over het c;ehele tCT1]le:r'QtulD:tl:'3.JeJJ::t

l)

ni e t COl1~:t:i.jnt. J)é:<. é.lJ , het hicr om. cc:!. 8'10'0,)10 bO.~'cl;l'r.int;

,is de· tOl:!J)C':r.'.,i tuur inylü'.::r1

De afcassen worden in het bed Gcko01d tot

750

o C, de

(18

00

-

75

0

)

x

(11,7

+

2x8

,

8

+

8x7,J) - 92 Kcal

28. '" <'~/()') \..J.../ ... t-.. -- ~, '<1 1 J..~ '-'0' J... !", I:' "-'"..., ... -j-ll"·'n c ... ,.:.. . . P(.;} ... secoll.(lC . Per j actr i.s cS

r,

" t ~I 18 "'.-~~I I l " ' n ) j (Oo~) , . 0.__ ... 1. I V 1:.. \ v UoJ_enstroom in de r(~D.l-:.. tor: mol ti 11 'l'_.' n_~ ...L _{u. r:>ol} ~:

_'/',6

10°(., \ \ J /

Bij 08n t CJ:lpcratuur 'van

750

o C bctcl:.ellt dit een debiet; van

7

,

6

.:::-

102,'3

...

--'-_.-._

..

--27J

hG1.1cÎ (-;:](1 :llet de rcal-:.tie:

per SOcolH.le ko,Tt (_~r in (L~ reaktor noc

5'7,5

1'101 Gas bjj,

• " ' ,,,. ".'" .;. L' , ~J Cl.

.,J!

"

1, _--'-"'J - -..L •• D ---

7,

7

8

),1 \·.'o~d.cn. - 1

~-Cl

,7

),1/

S rc~d:tor w-orcJt:

0,7

St cl (l.c cl t j ',; s cl :Î--'_LE,cd:; ('~:t' 1 000 "iJ, C :r:-on

1)' _{'- î 1 .-}-- ') ~ , ~.":' " ' l-.' 1~1 / S

nJauotcr yan hot boel \'Jo:cdt dan

J,

eh

In

-_ .. _----' .-.

- --- '

-l~cd 1:"OOJil

===::::-:..::==::-..:

Drukvo.l over hr. t b(~cl bedraac;t:

1.. r~

\.I,." J.;: :r.ij.'3'CJl CC 1 iJL zjj.~.! a.:,.11 n v , , --1- ,..'

_.,-;:1.

-,) J t -,

Jeu

-19-De vraaG rijs t nu of cl.c vcrbl ij:fti,:tL van deze deel t jos in. het fluid-118d Cn:toot genoeg i s Oll) -,'ollcc!iL~-C~ conversie t e

krijw~n.

Om hi ero;) t!cn ant1-:oord.t. te :Rrjjg(~}l -,-:crd r;;et behulp van

l i t 10 de verblijft~jd ui tcerckencl van deeltjes va.n

5

r:ücron

in een bed met cleeltjecj va;} 1000 uieron.

De verb15,if-tjjll van l~leine deel tjas in eCD bed van Groter

deol t j CE.! ~

p

(

n

)

=

deeltjesGroot te verdeling

Ji' 1-·'~-b

'''j

c

.)

.

NOCln aan dat de deal tjcsgroot teverdeling in het bed

hetzelfde i s ul~'; i n do a:ftap stroom. (:Ldcale mengeL')

(

1

)

:fini (~:;rd : p p~.

(n)

Je 2 ..: == - - - ( ;? ) ':.;,-,

(

,

,)

.. .1-b 1, ,I

-20-Eo.ssahélL:tl1.<) over het bcd

Fa _. 1<"'1 + F:<

De:: Cor.1iddr.=:lcie verblijf'tjjd i s 2.15 volgt godefiniei:~rd :

t

~-r

₌

1'1

F

F _J.i':<

0

1 +

Door elutriatie worden preEcrent de kloinste deeltjes uit

het bed vOrl\7ijdcrcl f dus dC7-e moeten 001'- kortere

yc;rbJ.ij:f-tijd hebben.

~L',·r-r ("tl-lr!", ~\T""\T 1~r:-\1'-1 J~F'lJ._1

...:::.~:..::..,~::-_._-"' ~.!--:....J_,.'_'_~_ .. :.':':~

U

FLO~1 'üI TiET IJ~~D kG/ S

1l p;_.,_( f? \,

45

(

n) - . - - - -

- - - -

.

-'-

.

~-'--

-T' •. ,

(

p

\

F } ' (,,)

L' 1.1.' 1 .,\.) -{- '2·J~2 .l\.

t

(R)

1

1)", vcrbJ.ijf'tijd i s dus korter cbr: de cenidClelde v8Iblij:rtjjd.

t

::

I~ (

H

)

-1

De clc()ltjcs in <:.1.0 voodine; zu.lJ.en smal ten eD. kunnen

<lC-[';lOl;1Crc,n.'J.'.ijd.ens de 'C:ütled.inc }';1.Hlllen de deeltjes groter

oi' k1 einer HOJ.'clell..

HaniTC cr } .. i (!~:,over CC: r,nvens bc::kend zjjn s .kL'..tl de v(;l'bl ijf't ijd

tütcerekcnd ','lorden, Di.t i:3 echter ll:L(~t bet geval. Als

mo-1000 m:Î.eT'c.u. Hiervc'o:c \\ordt. c1.r; vcrblijftijd ni.tccrc':cJl.c1.

Ow dc veThl U'ft ijd. te

,Y:

Por dClj ;:.L t i c :

of

d\f(n.)

dt

-21-_. I~ (

n

) •

IJ ( f·: )

Deze el.utri',tieeonstante is a-fl12.nke15jl;: van de bedhoocte en het occlol'pervlak. Er 1,'ordt détar0!11 Ot)n 11.io1.1\-.'8 constante

ingevoerd.

A

},'_ (; JO

-_b eOl":'f,tant r.üt:c; de rluidi~;at:l.c CO~'lst;:u.,-t blijTt. Veor

de 11 steady~5ta te îIo,·r" als in J:ig 1 op bJ_2 19 is 1(0 een

funk;t;i C VHn

n.

:

.

- -

.. ~~---,---

-

--_-."

-10\

UJ

vc:cdelinc; en de 1)c(Îcondi·tics, lev.n.nen IVO de

clutl'io.tic-COll!'-;·tantc l.'.itrcl,:enc~l voor alle deelt jeE;.

dU \;: ..J2.~..:::::L- en

u

.

-

:fluidi s a t i c snelheid (I IJ t

=

uitl.d.;3.".ss.!lelbc·j.d

o

K cl 1") A

__

_

o_~~.~_ ' ) (lT _{'-'0 -} lT _{It )} \ ....

I

-22-( ' -' d ";-'-.'" _- c_{ca "Jeor~, J. caD.} cl t' s nerm

l

(

ne

)

Re :::: p

(

B U (~';

E

t

....:u:.

_

''12

appencIix: ? -- 2~~1 O' 0 ,2h

J

x

o,

h9x

1

00

=

,.... i

"

1 0- '-

-

_

... _'"'~ f'i c; _{u )} Ç'. " T.' - - -- - .i~

t

1

/1- ;-

.

6

0 ~:) 08 --- ------- ---._ -1J (~r c!l~cn OT1. }{o cl 1)

_.

.. A r,) (.-'

6

- 2 =" ,5x1 0 Gd J>" _ _ ~~~ _ _ - 2 1 , ,)): 1 0

steld \'!ordc]'~ c1cli: dc klei nste de el tjes C·:;)1 _zoda.nige

ver-t e -. !!1--1.l D C' . . ·~-l·l-l!_ 0..: t.. ·-'.. I I . ·..L '~ • )

--2

J

-( LL

t

11)

pJ_cL'- t s t .

Hao (cD ~-Jurti E:cven 0:::11 nomo;7;ram l.,aarmee eh) :]oOgt8 uar: de kolom u:L tr,t:~J __ '8kenc1 :':ElIl ,'.'"orde::'!. (z:Lc AP:?8Edix S)

1 1"

Tl 1> • -I-.:J

:.. J.\.e

o

lIo:" statiscllC llOOc:tÇ-) V~:_l het îJuid-bccl

Ar :::: flui(1:Ls3ticIlLEn;nC:J:'

hu

. ' l -- _JO;-~ 1 ()~ Cl ~ g --_ .. . -- - ---_ ... -}'c O. C~.t"'".) ("1') '-- ..J \ -1 "; t ~ ", .: ' ....

J

I

(,h

l1Iax. ': 100 E1!

~

I

i\T

, . :(j~J()oC

A ~)O In ;2

À

... _{0 ,17}

H

/

moC

DiI:::te vnn rl.c "ru1.d ,,'orclt dus met

9

inch st0Dcn 10 cm.

\f-+'

:

/i'YOdig 0::1 }wt o'vcnccdccl tc te bekl edcn

;:~

:

)OO

stenen.

~f

!vvl'

De zeeï;)léL~tt moet cema'LJ~t ,,,jjn van een pO:t'OUS );;0.-[;81"':L8.,'1

~

-1

1rl~~r'

hestendi", tec;en tompersturcn

V""''

1800

o C. 'I'" J ~

..

BTandcJ.'s

.

()11r1. C 1"' iJl (~C ()-\T f 1J ~: 0 T'd. 811. (.1 C 1;T'D .. Il(.1 c r C~ lcvl'~.\~t l)TCndc::r'F> :;v:t cr~11 L::t;:OC:Ltédt v~'n 1 ,25 - 15C 9 en Î 0) . D(~ hr~tncl(;I' CU .. L~ j!(lclic:

I

!;t

~A

\l

,~f

i~',

0);1 C',(I:C .. )" te

l

~'.lnnen

on-l.,lc,(10:n

l',l)~;

':' 10

~(

10G

Ec,::tJ./>].'

\j1Y ,\1"

P'

_)

h.

,

~. \..~J\f

/1

knnl'J,en Ic\f(;ren. 1':n is het C}'g onCll",J::, ti·C: voor do

Célsver-.~,~

:

.f/ ."'

d d i n e ondoJ.' de zcof'plaA 0," wet

Mo

"

b,'l'Eoer te , ; c r".0';,

11(:"

~

~:".#~

\

f'

Ge b e'd' C'0C, t '.:c",\"" a'." c n

'7-

t ee 1

,,·,,'C'

.'

'"

5

.

\

, )

~~

\

.r

(

l

_{!l~:ó~.!.:,;;.}

_{_}

_{.v.a.?2 ~'~od}

!é':..o_=

.

i'1:

~

;

~ ~j\J

Af

y'ar;:'tebnlcc,s ave" ,10 sproo:!,(h'oCor•

1

\ :

\

~

V02c1iIl(::

C01ciumn.it"a~:.t

5

sl !0 kC:/r-: 80°C

o

of

TC'l.m. l'-ecLt Ül: (;(\0°(; ; 1.1.:.t: 1TJoC

t1~

TC1!1p .

c:,

::

J.c:;,u!:,:

,

li~';1.:-

.!.t

u i t 0Y droc:cr ll!i.n::'W<l.::l : 1jOOC

\~~\t

.

~)jC~101

1

C

·)t~

1:

"

l:~"j":,,d()

î50

0

r; JH'cmt '\'!at','J."vrijc:'1Jcin;n;lit1"';:u\'t \'l:'l.tcr 0:;;)

" ' \ , \ , ) . ' ... ' u .• ,

(,)E(~~reic

'1;'001' hei.; c]J:'O;j'e:;'l Y,.1.U ciJlciu,;ln:i..Lra:.I,t.

~

,

QY

,

.

~I; ~~r

J3C)dJkC"

" " de:

vo.lG

"n

d~

cych,s:

\~;ë

~(Y

jY"

rI'~

\' e\Yl Lot

St.oll<..'n !I _hij

A:Ckoclc:., 11 11

-25

-Opwarmen van water tot 100° C

Verdampe~ van wut 'r

Opwarmen van de drunp tot 175°C

CJplyarmen V2,n calciwl!.t1i traa t tot

c

e a (FO

3

)

2 • LI H

₂

0

₅₃₅

J/,::oloe p C

_ca

₍

_N0

3

)

2

15

0

"

P C

H

20

75

"

p

C ,-;a terdal,1p

₃₆

11

P

suc 1 t1_{:JUrii!t L~}

ca

(

l'W

J

)

2

'T.l.L:2 " Tf

0

33.600

J/r;101

s pli t sint;~n-Ju rmt e

50.778

n

verd uElping-s1':arnt G hL~. 089 tl

Totactl toe te voeren per Elol :

227

.

L~24 J .

D'..1S por seconde tOE:' te voerC:,"l 12lJO EcaJ., l1lej,1 1 O';:~)

ove:c-IJ', ;(-'..., '" c . t 11!t~ \ ) 0 ..L1.;' C .-. ;c .. '" 1 i,.~\1"\~ .

I

- - - -

-- - _. ----------

-

-WDrgte ~0rdt toegevoerd door lucht a~ tH koelen v~n

GOo-175°e

- 1 r~ 1

7

1 -,~/ s

- J , .cL:':: __

===:.::==:.: :=.:-: =: :-::.::= =

-

26-kunnen Grote dcbi et cn verwerken, ter wijl de flow vrij

Gcma1~1:el i.jk regel baar blij-f:'t, en c·:;.~ CeCli. ho~~e d:.>:'ul;::po:;~p()n

ct · .'

110 ... l~' ZJ.~=-l.

Een naclc'.<L 15 echter ~!8l dc vrij c.lUl·C.~ aan~3cbaf van een

variator .

.</

Ber<:;,J'~cnt_~c:... V811 het .!.oeJ~ntaJ. en_~.~<:~:::'11Ce s::.-~:!..r::3lh.anr;.?r~~ de

ui ttr(~esnclhejd van de dcc).t;ic.s.

Daólr het het l:laX:Lr:-nlO cl cbiet van centri:[\.l'-';'aal:::;procic~rs

oncC!Ycer 2 kC;/ s i s \';rordt cr CebX·ll:i.l\. gemaakt van

J

5proc:l.(~rs. Allereerst wordt voor een voeding van 2 kC/s en een

~e-rliclclclde decl"tje.s di auctcr v::~n 100 micron de onnvcn.teLLnps-·

sD.clhei.d berekend v;".n de schijf'. Dit gebeurt lî1et bcJ~ulp van l i t 12.

Ti.

:5

c;em~;.ddclde clecl t j cs grootte u

]'.J _. t 0 :: T~ C' 11. t () 1

..

C· - 1 '

dic}lthc:Lcl

8= méls~as troo~n per bcvochtj.gd s chjjfom t:t'.

~?/ ( 0 '-. . t . t lT / 2

= ....

v~ l S cos l . C:L . \ S In = opper".rla1-:.tc :3pal1.11.iI1C N/ r;: JU

De Getallen :Lncc"\,~uld. loycrt:

100 0 , 12 5;~; 1700 1.:[';/ ~lr!l 2 , s.~

5

" 1 , :J C::~)VA,-~- IO-.J 0, 1 0, 61

-27-De noo<l:_',;~,1çe1jj)~e vcrbllj:ftijd in (le; Eproe:Ldrog'cr i s lle v er-,

blijf tijd l1'.,)(Jié',' om de grootn tc! drujJpcls te drogen. Stel de

c1.c~ Groo i:;~3t:, :lru_ppC'ls op 200 rn:i.cT'on.

Volgens l i t 1

J

b1.ijkt dat b~.j benadcrL1.g :,'03to16 r:lag \';

01'-den, dat als de diameter van het deoltje niet veel klci~cr

'-lordt, (IC; droos-tijd voorGest eld ma;3' \,.'c>rden );10t de V01E,'Cll(lo

:for1:lulc:

t

cl

cOlDi.:>inCC(!ll wct CCY1 betre]';"J-:-:L1JZ voor oe dccltj,)SSIi.clh0id

en ,'"arateovcrdrac]lt. ( voor \'Jatcrve:cçlnmr!inz)

t. I' - 100 .-'-, \r

water

, .I _~ _ gC' 1 e i cl i,~lCSS C ~' .\ X t.,

=

Q 8_xO, 41 x~2S8 1) dicllthc:Lel de l'J_ t jes C Ons t:-tll (; ), \ I } ;:- 0 1 sec ----'--- -- _. - -~ ----- ~

-28-v ort::Lcale bcuC'cinc; ondr:.r inulood 7<:J.n de strcmen(le

"l e rl~t e ,-_'Tl \,,; ()!; I' st f'..J1 cl ~ ~:."'~l. c l~ t dan lcrijc;en 1'!('): - l i l dv, ;1. dt ( ' V' \. .. ~. , 2 v 11 Op het deeltje

vcrO()I'~:;au.kt dc:or de lucht:

( ' )

)

,

-C is een funlcti.c van

ne,

betrokken olJ bOlvoJ:'nüce dccltJo~::.

\"

_l~ .I • 1 0 _~' ' Eo _....

<',

I-tH 2 :Re beG_ I - 8 ;l. f>-. -

J

,

Î " x 1 0 . l'l "i! _,~

v

e

-

·6

c:=J2x10 _. 0,

S3

Ol cl .> '." '.T .J. •• ~) _ .. ";.> r " \ , 7l.( = " \;-'i u Zi " .I ? C' r'." ,'-J . " ... ' ) (It ( .. ~1 -.:'0.. t--,-... -2 cl !:l ' ) <J '., He Ot Llh

A.C

I I

.

-

135

~!c -, 0 A 2 .L-IJ cl .-.. C ~'~('~' 1'; Of

L_

m

-29-, t f"i:' -~~..:...,.-~,~ -2. cl ra Heb ! _(lI~G ..

)

TI,-, _\'1..,..04') "--- 1 î C 1'1 Ho Lro H.e 2.

-o,h

·V Tt oL c 2

r

_{cl r~e}

J

1 1 ₂ C I-{e , .. T Ite 0 -1 1 0 , l:-:l ]. 0 gv

zet worden ~n een ~rariek. De vrije weglenGte volgt na

in t c era t:L e

Cl)

,

.

s "

{vc:t

s=

50

Cln ( ~

.

L.J.

"

-, L ~. ~.

-30-NeeH! aa-.'. e".ut, de vertic.:lle begins;,elhei d ,dc bee;in::Hlollwiü vo.n de l.ucht. l S :

jolv

begin

==

29,2

m

J/

s

~

vbcG::"n

5

,

95

mis

In 0 , 1 sec wordt dus een we~ afGelcgd van

0

,

595

m.

De zi·raart ckrach t zorgt voor een extra snc:.lheic1scompncntb.

Lapple en

v

== v

'+

v

m v' is oxtr:::u;;J!cJ.hcidscop,p. ( .] ...; .. _ -I' 15'J ' ) ·he .. . . 1 'ç .~>1'('_ .' '11cn. · • J..

v

'

o .t

VI :::0 b:'ginsllclhcid rclû.ti c f t.o.v. lucht o

V I vrijevalsllclheicl Vé'.n Stol:cs 1,18 mi E':

m V I -VI Dl ~1S t

--_

...

---_

..

--? cl

'-P

P

V '

=

0 , '(1j.6 mi s ---.-- lcn[~tc van de sproei(~rocer

0

,

59h

-1-

0

,

07lt6

==

?O

cm

-

-

-

--- - ---

---

--

-

-

-

.-.

-

--

-

-

--De Li d i s bctrok}::en op één spro!~,:Ln::::, i s 0,

'7.

Incl"tl,;-{-.y·:i.ë\le

spJ:,oeidj'()C'(~rs hcbbc'n over het al.l':cneen et"'n LI D v{'rhoudinC

Vo.I1 0,6. De l enste van d8 cebcle 3p~~ocidroG'cr word.t claYl

-~

-Er

:1" C·

-,Ol CCll rctcl1tietijcl a:1.nccnomcn

Cl1."'lÎ ~'81; .•

CCI.:. >'00,; t 8

V"Gl LI-,:2 m.

Formule 1 OjJ hl2 27 :ïlD~~t ChlS e(~n verl;:ccrd':3 verblijftjjcl

geven. Deze rormulc berust öp hot vordal:lpcn V2.ll

dr\:~p-pels water, dat i s voor dit geval niet hetzelfd~.

Aan.nc!nlcncl d2.t de gec;vells uit l i t 16, bcru::;te,ld op c;e··

gevens uit de industrie, raeler zijn, wordt voor het

vC:~J.'dcre ont:,",crp d2ZC G('Gevens Gebruikt.

r cIo.ties d:Lc Ebbcnl:wr::::, t -TCIlc;bcl'gen he e:ft Oj)Ce::: t cId

met bcl1Ulp va',. expc:rinentcn Niet een aant'.èl typen cyclonen.

mecrrturc cyclonen in scrj.e, da~r dit rnee~t~l e~f8ktiev~r

In de cycloon na de rcoJ·::tor komen Gassc!~. met ep1~. tcnlperat1.111}:·

kOOp~~t8 oplossing zclJ. "a::rschijnlijk zijn, cl:::, cycloon irr'

,IcIl-clO,lJ;:bccldi

c:

i s .

-J2.-cycloon nn de snroojdro~cr

. . . _ _ _ _ _ _ .. _ _ _ .• ,._~_______ ol ::....:. _ _ _

In. de sproe idrot~er "Word t gevormd

3,7.5

kg/;'1 va;:; t cal -ciUllm:i.traat, di.t zon dus overeenkomen met oen

bol<=:s-' )

tinG van de cycloon van 190 grjmJ

• De grootste hoevo0

1-heid ",ord t echter a:Î.Gev'élllc,·cn door de sprocid::-'oc;cr zol:[,. St e1. dat ui t de spro eiclroJ,'or gas Lomt Jile t c C~ll bc.l adiJl,;';

van

.50

:"r /m

J

e

o,5xO

,

75

(

zio

EiC 13 ~ppnnrlix 13)

' ) A= o:;:"l'~~}:,vlak illla.'!,t ::: hx()=:: '1 ,

Gel

xO, SeT ::: 0 ,

Gd"-~,

v El ~.:.y-

--_.- ----)--

A=

.

('

J, ../

1::6

lil ~ ---,i--~~ cl

e

(1 , 8!~nl

ft cl(~ do:: 0,8 L:. :1\ h:c: 1

,

J

l4 111 D:::= 1

,

6

Il _{H::: 2 ,1!1-4} 11 ['.t.:-:

0

,

1 1 ii 1.1=--" 1

,

68

!1 D:.:: 0 ,h2 11 _L== l~ _{, :2} 11 1"-

_0,7.5

11

5

lllicro:n. bC(::'J.'il:~Gt:

-33--- van~stperccnta~e ~~-'lc;loor~. ~--!.:.1 j-·,-;t ~f.lll-L(l-bco:.1.

_

... - ....

-_

.. ~_._-.-

....

52

m/

s -

..

_-

11..=-O s (;'j In 2 ' )

c=

: 31,5;.;:10-"--2 5x1G bar - - - d=

0,9 ---

D=1 ,71 El 10 liÜC}'c:.l~

~L~ürl ·vc~1J[:;·C;'l:1-JC:CC(~1~_-i.~Z':..~-:Sc> "\-:~Ul 6C)

li:

l)·~;i~o}':-(>.t~t d~-.-..t Ili-t llc C~.;Cl()~)11

"

noCS IlO [:r/r:; )-CO!:1t. De VOJ.Ui'l82tl.'OOLï i s :J~:Fi')/S ~111i.'- dc

!Je-r)

J_é'.stinG" Vi0.11 de g3.s~"en u i t de cycloo:n bcc!.rQ;?gt nog Î ) 25 gr/m--'

der.

l.1.i.t d.c :r(~(ll~~_to.l'. I~cx"st i s [~el-)l"'ol)(~;(\T'd. \·:ZtJ_""!.:~te 1.1:t te -\~li~:;

-L -. _____ _

Het voordeel is dat cr slecht", éól. tube-·pass nodig is,

\vaClrclo or de 'd(:rl~t'~l:L :~hou:.·.'l(und j.[<8 c OES truc t ie ver:-~ cnvuuclic.;d

\

\"ordt. De 1\'::1::.~;nte\'JiGsp-18ar l!lO(~t nl~J,.. u:i.t2;c~ru::;t zijn met eeD.

Gec;evens

?G

In in

...

1

J

,

17 ke,/ s ti t Cl:lp 11

Uit

1

3

, 1

7

1-~g/ 5 van lJ ,1~x580xO, 25=

11,

92xO,2

8x

AT

wisselaar b~~ckend werden:

JO, ' " .', c' '"}

oe

IJG ~' ::~ - . _) _) , -"

...

_~

r ) T .- ~;'!7' C

-35-turbulc-,:i:ic ~'.:ijn, s t e l He =~ 20.000

- 20.000

399x22,hx

848

297

invul.lo';:l in boven s t é-l::tn.d(~ vorG.::']. ijkinG levert:

v.d==1 ,~J

De sncll1e:id mac; ongevoer 20

mis

zjjn 1-:il f!!Cn eun &;oc~dc~

gasverrtcline kr~Gcn over do pijpen.

d ==

75

x 1 0·'

3

rIl - - - .. ;> v:::: 1

8

rul s

Het a::'l:a:,1:rOr;lGHc1 oppcrvla.k _{- _}26 G _{__ 1_. _ _ :_}12 _{, 1 1} I ' _{··!·~)9 f:l} 2

v

18

S

6

~!~~ :::. '~ , 1 l·I· _ ... -.. _,-~ .. --~ -- 1.:- -'-J\ .. a.Xl"ta J. bü.LZ(~:.l nOcli C; '1 j .. h':~.' () r: '-:1- -1 I - -I· -1-'1 s 1 ~;x 1 0

'-!aJ.'I:Jtc 1.~i tw·iss,,<Lolld. oppcrv.L:ü,: per l.u.Li:::r::; mctc~:, bu:i.s is

(b1.ÜZCll 75 in,;';, GO uit" .) r, nx""D

=-=3:37

X

3,14

x80x

10-J~ SteJ_ U ,= 13 ,

1

.~, 2 0 c Cd.l j , . ; : O C ia __ .. C\.-' ) ( .. , iil -~ - _. _. - -.-~-'.,-----~