Silicofluoride-plant: Van fluorwasser tot eindprodukt

(1)

;

,

Najaar 1989

·~}f.~K

T

ij

Delft

Technische Universiteit Delft

Silicofluoride- plant

Bijlagen

I .

0", Van fluorwasser tot eindprodukt

G-groep MlW' UTUV41 IODII"~_' .~~s:m...o.NI'

.-

...

--

~

-Faculteit der Werktuigbouwkunde en Maritieme Techniek Laboratorium Apparatenbouw voor de Procesindustrie

".

-".

-..

-.

.

-::1::::

0 -. 0 '

-...

-

(2)

(3)

Inhoudsopgave bijlagen

Bij lage 3

Bijlage 3

.

1 Bijlage 3.2

Bij lage 4

Bij lage 4.1

Bij lage 4

.

2 Bij lage 4

.

3 Bij lage 5

Bij lage 5

.

1 Bij lage 5.2

Bij lage 5

.

3 Bij lage 5

.

4 Bij lage 5

.

5 Bij lage 5.6

Bij lage 5.7

Bij lage 6

.

1 Bij lage 7

Bij lage 7

.

1 Bijlage 8

Bij lage 8.1

Bijlage 8.2

Bij lage 8.3

Bij lage 8.4

Bij lage 8

.

5 Bij lage 9

Bijlage 9

.

1 Bij lage 12

Bij lage 12

.

1 Bij lage 13

Bij lage 13

.

1 Bij lage 13

.

2 Bij lage 13. 3

Bijlage 16

Bij lage 16. 1

Bijlage 17

Bij lage 17

.

1 Stroom tabellen

Rekenmodel Kiezelzout-fabriek

Berekeningen dimensionering oplosvat NaCl

Berekeningen dimensionering oplosvat KCl

Pompkarakteristiek zouttoevoerpomp

Vergelijkingen CMSMPR-model

Vergelijkingen 2TIS-model

Vergelijkingen 3TIS-model

Pascalprogramma classificerende model

Jenikecel

Pascallisting TIS-model

Pascallisting TIS-model met verdeelde voeding

Wernert centrifugaalpomp

Cycloonprogramma

Filtratie-experiment

Spreadsheet roterend vacuümfilter (Lotus 1-2-3)

Berekeningen centrifuges

Leveranciers van centrifugerende apparaten.

Documentatie van Bottom Discharge Centrifuge type CPB-1250.

Mollier-diagram voor vochtige lucht

Warmteoverdrachtscoëfficiënt

Model van fluorwasser

Worksheet 1

,

2 en 3

Voorgestelde experimenten

Veiligheid en milieu

Fabriekslayout

• Figuur 17

.

1 bovenaanzicht fabriek

• Figuur 17

.

2 zijaanzicht fabriek

(4)

Bij lage 3.

Stroom tabellen.

In de hieronder volgende tabellen zijn van alle in het processchema

voorkomende stromen de specificaties opgenomen.

De massastromen

(~m )

zijn in kilogrammen per uur, de temperaturen in graden

celcius en de druk in atmosfeer. Waar de druk niet wordt vermeld, wordt

atmosferisch gewerkt.

stroom

1

2

3

4 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaCl

928,3

KCl

1092

HCl

Na2SiF6

Fluor

NajK

364,8

620,2

364,8

Si02

H20

"

2964

Temp

C

20

63

60

~m

928,3

1184

'

2964

3892

stroom

5

6

7

8 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaCl

928

928 H2SiF6

HCl

Na2SiF6

Fluor

Na

364,8

Si02

H20

2964

[

-

)

2964

Temp

C

60

~m

3892

[

-

)

3892

(5)

stroom

9

10

11

12 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaG1

80,21

129 ,

6 H2 SiF6

1054

HG1

351,4

887,9

1434

Na2SiF6

823,9

136,5

1331

220,5

Fluor

823,0

Na

Si02

-,

21,10

34,14

H20

5637

4000

11895

19215

Temp

G

20

60

40

~m

7028

4000

13845

22365

stroom

13

14 1S

16 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaG1

125,5

4,07

11,81

H2 SiF

6 HG1

1389

45,06

877 ,9

122,9

Na2SiF6

811,2

213,6

519,7

6,93 1214

143,5

1206

20 ,

10 Fluor

736,0

87,01

731,2

12,18

Na

296,9

68,29

294,9

38,11

Si02

20,79

13,34

34,7

5,21

H20

18611

603,7

12566

1759

Temp

G

40

40 38,6

38,6

~m

1172

1193

14920

3126

stroom

17

18

19

20 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaG1

72 ,58

11,81

H2SiF6

HG1

755,0

122 ,

91 Na2SiF6

7,89

123,45

1197

29,38

Fluor

4,78

74,83

725,6

17 ,81

Na

1,93

63,38

292,7

11,83

Si02

29,50

5,21

H20

10807

1300

3059

_{[ - 1}

Temp

G

38,6

20 31,0

~m

1795

1300

4426

r

(6)

stroom

21

22

23

24 (s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(g)

NaC1

zie

11,46

0,35

lucht

2935

HC1

stroom

119,22

3,69

Na2SiF6

23 1,21

28,50 1205

0,60

Fluor

0,73

17,27

730,5

0,37

Na

0,29

11,48

294,7

0,29

Si02

4,69

0,52

H20

2953

91,78

Temp

C

31,0

20 <I>m

3118

1302

2935

stroom

25

26

27

28 (s)

(g)

(s)

(g)

(s)

(g)

(s)

(aq)

NaC1

0,35

lucht

2871

aardgas

50,76

HC1

3,69

Na2SiF6

1206

Fluor

730,9

Na

194,4

Si02

0,52

H20

114,4

206,18

3,20

Temp

C

20

500

200

250

200 <I>m

50,8

2986

4288

1210

stroom

29

30

31

32 (s)

(g)

(s)

(1)

(s)

(g)

(s)

(1)

NaC1

0,35

zie

K

stroom

0,42

lucht

2871

30 HC1

3,69

Na2SiF6

1206

K2 SiF6

1403

Si02

0,52

0,48

H2 0

202,8

3,02

3,74

Temp

C 250

40

20

20 <I>m

3077

l210

1407

(7)

stroom

33

34

35

36 (s)

(1)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

NaC1

0,35

KC1

HCl

Na2SiF6 1206

Fluor

Na

Si02

0,52

H20

3,02

Temp

C

20

~m

l210

stroom

37

38 39/40

9a

(g)

(aq)

(g)

(aq)

( 1)

-

(aq)

(g)

(aq)

H2 SiF6

recycle

436,3

H2 Si 2F1

bepaalt

12,40

HF

140,4

NTU

SiF4

501,7

HCl

Si02

H20

9000

1840

1567,8

Druk Ata

0,12

1 3,5

1,0

Temp

_Cl

₉₀

20

64

~m

9641

1840

[ -l

2017

stroom

41

42

43

44 (g)

(aq)

(g)

(aq)

(g)

(aq)

(g)

(aq)

H2 SiF6

extra

som

H2Si 2F1

stroom

van

HF

17,2

SiF4

stroom 41

SiF4

175,9

& &

HC1

HF

stroom 42

Si02

S - 1,35

H20

9272

,

3

450 Druk Ata

0,11

1 Temp

_Cl

₆₄

90

20

~m

9465,5

[ - 1

450

(8)

stroom

45/46/47/50

48

49

51 (1)

(aq)

(g)

(aq)

(s)

(aq)

(s)

(aq)

H2 SiF6

recycle

H2 Si 2F1

stroom

158,3

HF

bepaalt

3,40

SiF4

NTU

28,11

HC1

Si02

8,90

H20

9296,1

426,1

Druk Ata

3,5

0,1

1 Temp

Cl

60

55

~m

[ - 1

9327,6

584 ,

4

(9)

IN

Voor-w

aarts

M

Q

M

Q

928.3 -1.198 1087 2964 -17.24 219.2 166.57 38.92 129.0

Massa-en

Warmtebal ans

1

NaCL

KCL

.----105 3 S

toomin

_{_ _ _}_{-11 ..}

H3

₁

Stoomuit

7

06

Retour

UIT

M

Q

2964 130.2 219.2 19.12

1

(10)

I

38.92 29 0

I

J..

~

@

21172

~.

-

--

.

312.9 7028

-38.94

q;

4000

R7

-.

lFi? Q

H

2 SiF

6 ..

~I

@

}@

4000

-23.30

H~

..

_•

-276.6

210.2

I---~s

toomin

H32

-

..

~~t~

!.-

276.7

24.14 22364

329.7 -

_

.

--

L

13845

'HY

204.1 C8

---1192.8

16.86

. ~ -~ f

-Vll

--.--14920

.

~

217.6

P"'""~

0 _..

₁₁₇₉₅

_147.5

C9

~oederloog '-~

1300

-7.56

&

3126

43.13 ~

_..

~"""

.'

VlO

H

2

0 ,

---~

@-,

1..

.

(11)

4426 _! 28.39 3118 21.11 M14 1302 2 7.23 2935 -4.14 L 2986 540.1 2 5 50.8 -0.151 A

ardgas

₄₂₈₈ ~4·/. L Fl8 3078 305.9 1210 192.8

Lucht in

H19

Lucht uit

à176.4 1210 16.37 Z20

.3

(12)

I

!1

(

J

l--®

~

r-L,

-

-F21

r--

_{l . -}

r----1

1408

®-I _

6 .229

-

1-1

~

..

Massa inkg/s

Warmte in kW

,~

1

2

07

.

44

-5

r--S23

~

-

N

a

2 SiF

6

r--"I "

-S2

2 !

.

K

2 SiF

6 r l

L . .

-r - t

L

-To

t

a al

• ₂

• Fabrieksvoorontwerp

No:

-ti

2 ,.

(13)

I

9640

6167

1840

-10.70

450 -2.617

.. H 20

SiF

4 HF

(HeL)

@~

V26

T25

M28

V27

.

2017

242

93.25 6189

9460

6194

8.9

0.065

584.4

52.52 IQ.

(14)

I

_I

1-

---t-~~==jl

-L...

-V10é

-

~

-M46

Lozen

r"----t---J~~"_::::=::-j ~

-L...

--

_-

,

V47

Lozen

i

--

-

L

-L--

- '---~ L...-

L.

-

L.-• ___

.Je

-r;48

-==-t--!--

L...==++

-'-- L.... _"---~~

=--+_-+---_

'--=-+---l--

_---~

- =-t---l--

' - _ _ _

.J

~

=tl

- i--

I.

(15)

-Apparaat No:

Si

S2

05

06 R7

Benaming,

_{NaCL silo}

_{KCL silo}

_{Zoutoplosser Naoplosser}

_Reac

_tor

type

Abs.of

eff.-druk in bar

/

temp. in oe

_{omgevings emperatuur}

₆₀

₄₀

Inhoud in m

3

70

15 Diam.

in

m

1.3

2

2 .

5

1 of

h in m

₃

_.

₅

₂

₄

.

Vulling:

I(

6 bladig

schotels-aant.

turbine-vaste pakking

roerder

katalysator-type

-

.

,

_-

vorm

· ...

Speciaal te ge-

Glasvezel ver terkte poly-

Stalenvat

geli ed

met halar

P

.P.

bruiken mat.

ester

sil<

aantal

serie/parallel

1

1 1 1

1

K

(16)

Apparaat No:

Vll

VlO

S14

Dl7

S22

Benaming,

Geroerd

Buffervat

Hopper

Pneumatische

Silo

Vat

droger

type

Abs.of eff.3(

_atrn

_{1. 5 bar}

_atrn

druk in bar

temp. in oe

40

35

20

250

20 Inhoud in m

3 _1.5

2

0.25 Diam.

in

m

_0.35

1 of

h

in

m

11.2 -Vulling:

K

schotels-aant.

vaste pakking

katalysator-type

-

.

,

_-

vorm

· ...

Speciaal te

ge-bruiken mat.

Polypropy leen Polypropy leen Polyester

R.V.S.

Polyester

aantal

1 1

1

1 serie/parallel

K

(17)

Apparaat No:

S23

T

24 V26

T25 V27

V29

V30

Benaming,

H

2 S

iF

6 H

2S

iF

6 type

Silo

Fluor wasse

Fluor wasser

B

uffe

rvat

Ops

l

agvat

1

2 Abs.of eff.ff.

druk in bar

atm

0 .

12 b

ar

0 .11

b

ar

atm

temp. in oe

20

64

60

20

20 Inhoud in m

3

45

120

1

0 Diam.

in m

4 .

5

4 .

5

1 of

h

in m

-Vulling:

H

schotels-aant.

vaste pakking

katalysator-type

-

, ,

_-

vorm

· ...

Speciaal te ge-

_Po

_l

_yeste

_r

_R

_.

_V

_.

_S

₊

_R

_.

_V

_.

_S.

₊

P

.

P

.

P

.

P

.

bruiken mat.

_c

_o

_atin

_g

_coatin

_g

aantal

1

1 serie/parallel

ff.

(18)

Apparaat No:

_V44

_V47

_V48

_V

₁

₀

_a

Verzamelbak

Filtraat

Waswater

Aanlengvat

Benaming,

_{recycle water afscheider}

_afscheider

type

Abs.of eff.

w

1 bar

0 .5

bar

0 .5 bar

1 bar

druk in bar

temp. in oe

3

0

3

5

40

35 Inhoud in m

3

1

J

.5

1.5

1

Diam.

in

m

1

1 of

h

in

m

.

Vulling:

H

schotels-aant.

vaste pakking

katalysator-type

-

,

_-

vorm

· ...

Speciaal te

ge-P.P.

R.V.S.

+

R.V.S.

+

P.P.

bruiken mat.

coating

aantal

serie/parallel

1

1 w

(19)

Apparatenlijst voor diversen

---Apparaat No:

_.

M3

M4

M13

M15

C8

NaCL

zout

KCL zout

_{Transporteur, Transporter, KlacificerendE}

Benaming,

transport-transport-

overdekteband schroef

hydrocycloon

type

schroef

Capaciteit

_{889 kg/hr}

₉₆₈

_kg/hr

1258 kg/hr

22 ton/hr

Abs.of eff.-

atm

2 bar

druk in bar

temp. in oe

20

40 -Inhoud in m

3

₁

₌

₁

d

=

0.10 of afmetingen

in

m

-aantal

1

1 serie/parallel

(20)

Apparaat No:

C9

.

M12

M28

F18

Z20

Benaming,

Fines re-

Filtrerende

Indikker

Filter

Trilzeef

moval hydro-

centrifuge

type

cycloon

Capaciteit

17 ton/hr

400 kg

9 kg/hr

1258

kg/hr

1258 kg/hr

320 ltr

cyclus:

15 min 30 sec

Abs.of eff."

1.

5 bar

1 bar

atm

0.02 bar

atm

druk in bar

temp.

in

°c

40

35

60

250

20 _.

Inhoud in m

3 opp

=

4.6 of afmetingen

_h

₌

1.5 in

m

"

aantal

serie/parallel

1

(21)

Apparaat No:

_.

F21

Benaming,

Filter

type

Capaciteit

1258 kg/hr

Abs.of eff.-

eff.

0.015

bar

druk in bar

temp. in

°c

20

Inhoud in m

3 of afmetingen

in

m

I(

aantal

serie/parallel

1 I(

(22)

Apparaat No:

P33

P34

P35

P36

P37

Benaming,

Centrifugaal

Centrifugaal Centrifugaal

Centrifugaal

Blower

type

pomp

te verpompen

_NaCL

_-

_KCL

_opl

_~aCL-KCL

_opl

Na

2 SiF

6 /K

2 SiF

6 Na

2 SiF

6 /K

2 SiF Lucht

medium

_Slurry

3

13 m

3

/hr

3

3 0.99 kg/s

Capaciteit in

7 m Ihr

21

m Ihr

13.66 m

Ihr

t/d of

kg/s-Dichtheid

1180

180

1.

29 in kg/m

3 ZUig-/persdrulc 7.5 m opvoer-

p

m opvoer-

2 bar

0.5 bar

in bar(abs.or

hoogte

erf.·)

temp. in

°c

₆₀

_~o

20 in / uit

Vermogen in

kW

₀

_.36

₎

_.

₂₅₅

theor. / prakt.

Speciaal te ge-

_{Epox resined}

Construktie-bruiken mat

staal

aantal

serie/parallel

1

1 *

aangeven wat bedoeld wordt

(23)

Apparaat No:

P38

P39

P40

P41

P42

Benaming,

Vacuum

Circulatie

Kiezelzuur

kiezelzuur

Circulatie

type

pomp

te verpompen

Na

₂

SiF

₆

H

₂

SiF

₆

H

₂

SiF

₆

H

₂

SiF

₆

H

2 SiF 6

,S=1.

2 medium

K

₂

SiF

₆

22%

15%

eapacitei t in

₄₇

_t/d

_7.2

t/d of

kg/s-Dichtheid

₂₄₂₃

_1.1941

in kg/m

3 Zuig-/persdruk

in bar(abs.of

0.1422

eH

4 bar

eff.

R)

temp. in oe

20

65

20

60 in / uit

Vermogen

in

kW

₂₅

theor./ prakt.

Speciaal te

ge

bruiken mat

aantal

serie/parallel

(24)

Apparaat No:

_P

₄

₃

P49

P

50 P5

1 Benaming,

_K

_i

_ezelzu

_ur

_Vacuum

_Centr

_i

_fu

_g

_aal

_Cen

_tr

_if

_u

_gaa

_l

type

pomp

po

m

p

pomp

te verpompen

H

2 S

iF

6 ,

S

=l.

2 Wa

s

w

a

te

r

F

i

ltr

aa

t

medium

15%

(geb

ruikt)

Capaciteit in

14 t

/d

4 m

3 /

min

3 m /

3 hr

5 m /h

3 r

t/d of kg/sa

Dichtheid

1

000

1

000 in kg/m

3 Zuig-/persdruk

in bar(abs.of

0 .

5 ab

s

0 .

5 abs

0 .

5 ab

s

eff. a)

temp. in

°c

₆₀

₂₅

₄₀

₃

₅

in

/ uit

Vermogen in kW

theor. / prakt.

0 .

50

0 .

75

0 .75

Speciaal te ge·

R

.

V

.

S. R

.

V

.

S

R

.

V

.

S

.

bruiken mat

aantal

serie/parallel

1

(25)

A 'D'Dara ten 1 i

,;s t

_{voor warmtewia aelaars, fornuizen}

---

Ap-paraat No:

H19 H31 H32 H16 H45

~enaming, _Trommel- _{Warmtewü selaar} _Brander

Waswater-type

koeler verwarmer

Medium

(lucht/ Stoom

-pijpen-I

water) / water Stoom/

/

_Water

mantelzijde

Zout

Capaciteit,

uitgewisselde

159 641.6 463 30 kW

warmte in kW.

Warmtewisselend

2.85

oppevl. in m

2 -Aantal

pa~irf:{

Aba. of efr.1!

druk in bar

pijpen-

_I

mantelzijde

temp. in

I

uit

T zoutin

=

200 140 - 100 / 20 - 250

in or,

T _

=

25 5 - 60

pijpzijde

ZOUtUlt

mantelzijde

Speciaal te

ge-R.V.S R.V.S

bruiken mat.

I!

(26)

Rekenmodel voor de kiezelzout-fabriek van Windmill te Vlaardingen

Stof-konstanten

Rho Si02

2222

.

00 kg

/

m3

Rho Na2SiF6

2679

.

00 kg

/

m3

Rho K2SiF6

2665.00 kg

/

m3

Rho NaCl

2

1

6

5 .

00 kg

/

m3

Rho KCl

1984.00 kg

/

m3

Rho 61% H2SiF6

1463

.

00 kg

/

m3

26.50 w%

19.60 w%

4.00 kJ/kgK

NaCl in H20 verz

KCl

in H20 verz

Cp reaktor

v

lst

Oplbh Na2SiF6

Oplbh K2SiF6

a 0.02178 %/K

b

0.282

%

Toelichting

:

Invoergege

v

ens

Produktie

In bedrij f

S-getal

H2SiF6 in invoer

HCl

in invoer

P205

in invoer

Prod.verh

.

Na

Zout (Na/K)

overmaat MCl

Zoutoplossing op

Temp NaCl-opl

Temp KC1-opl

a

Temp Zuurstroom

Temp make-up wate

Reaktiew Rl Na

Reaktiew Rl K

Reaktiew R2 Na

Reaktiew R2 K

Berekeningen

Produktie M2SiF6

tot prod. tij d

M

-

z prod

.

tijd

Te produceren

dus in reaktor

Reaktorprod

0.01011 %/K

b

-0.05691

%

oplosbaarheid in %

a

*

T+b

5000

.

00 ton

/

jaar

90.00

%

v

an de tijd

1. 08

15 .

00 w%

5 .

00 w%

0 .

80 w%

66 .

67 %

Na 2SiF6

1.10 x benodigd

90 .

00 % van verzadiging

50 .

00 °

C

50 .

00 °C

20 .

00 °C

60.00 °c

0 .

00 kJ

/

kmol

0.00 kJ

/

kmo 1

0 .

00 kJ

/

kmo 1

0 .

00 kJ

/

kmo 1

(eenheid)

3333

.

33 ton

/

jaar

3974.40 h

/

jaar

2785.42 h/jaar

1196

.

71 kg/h

1357.76 kg/h

7.22 kmoljh

Hulpvariabelen

Totale molprod

Atoommassa M

Molmassa M2SiF6

Produktieverh

Tijdverh

25 .

29 Mmol

/

ja

a

r

22 .

99 g/mol

188 .

06 g

/

mol

0 .

67 ton

/

ton

0 .

70 h

/

h

(27)

Molmassa Na2SiF6

188.06 gjmol

INKOMENDE ZUURSTROOM

Molmassa K2SiF6

220.28 gjmol

Massa tot in

7028.23 kgjh

v1

4.33 kmo1jh

Massa SiF in

1054.23 kgjh

v2

0.58 kmo1jh

Massa Hel in

35l. 41 kgjh

Molmassa Hel

36.46 gjmo1

Massa P205 in

56.23 kgjh

Massa H20 in

5566.36 kgjh

Molmassa H2SiF6

144.09 Molmassa H2Si2Fl

248.17 INKOMENDE ZOUTSTROOM

Massa

Me1 in

928.30 kgjh

Molmassa Me1

58.44 gjmo1

Massa H20 in

2963.94 kgjh

Temperatuur

50.00 oe

Massa tot in

3892.24 kgjh

Mel in zoutstr

23.85 w%

INKOMENDE MAKE-UP STROOM

Massa H20 in

4000.00 kgjh

TOTAAL REAKTOR IN

Massa tot in

14920.47 kgjh

UITGAANDE STROOM

gew-%

Massa Si02 uit

34.70 kgjh

0 .

23 Molmassa Si02

60.08 gjmol

Massa Mel uit

84.39 kgjh

0.57 Massa Hel uit

877 .

90 kgjh

5.88 Massa P205 uit

56.23 kgjh

0.38 Massa H20 uit

12509.50 kgjh

83.84 Massa M-z uit

1357.76 kgjh

9.10 TOTAAL REAKTOR UIT

Massa tot uit

14920.49 kgjh

Vaste stof

9.33 gew %

Reaktiew Rl

0 .

00

k j

jkmo 1

Temperatuur RE

38.55 oe

Reaktiew R2

0.00 kJjkmol

Reaktiew tot

o

kJjh

Op1bh M2SiF6

l. 06 gew %

RE

vaste

stof

8.27 gew %

NB. RE

=

Reaktor effluent

Vo1-% Si02

0.11 vol %

M2SiF6

3.29 vol %

Rho Me1

2165.00

Rho M2SiF6

2679.00

M2SiF6 in opl

143 .

55 kgjh

Rho RE

1084.00

Rho str 15 liq

104l. 03 kgjm3

Vol RE vloeistof

12.94 m3jh

96.12 Vol RE Si02

15.62 1jh

0.12 Vol RE M2SiF6

0.51 m3jh

3.76 Vol RE tot

13.46 m3jh

100.00 Rho RE

1108.23 kgjm3

(28)

SCHEIDINGSGEDEELTE

EERSTE SCHEIDING

(Adiabatische

cycloon)

Efficiency's

oplossing

M2SiF6

Si02

Bovenstroom

oplossing

- H20

-

MCI

- HCl

-

P205

- M2SiF6

vaste stof

-

Si02

- M2SiF6

totaal

Onderstroom

oplossing

- H20

- MCI

HCl

-

P205

-

M2SiF6

vaste stof

- Si02

-

M2SiF6

totaal

(w%

bovenstroom)

86 .

00

0 .

65

85 .

00 11757.55 kg/h

10758.17 kg/h

72 .

58 kg/h

755.00 kgjh

48 .

35 kg/h

123 .

45 kgjh

29 .

50 kg/h

7 .

89 kg/h

11794.95 kg/h

1914.02 kgjh

1751. 33 kgjh

11.81 kgjh

122.91 kgjh

7.87 kgjh

20 .

10 kg/h

5 .

21 kg/h

1206.31 kg/h

3125

.

54 kg/h

WATERTOEVOER TUSSEN SCHEIDERS

water

1300.00 kg/h

met een temp van

20.00 °C

temp resu1taatstr

31 .

05 °C

Oplbh M2SiF6

0.91 gew %

Oplossingstroom

3214.02 kg/h

M2SiF6 in opl

29 .

38 kg/h

Rho str 17 (liq) 1041.03

Totaal M2SiF6

1226

.4

1 M2SiF6 in ondstr

54.09 %

str 16

totaal o+b

14920.49

totaal verlies M2SiF6

131. 34

(29)

,

-TWEEDE SCHEIDING

Efficiency's

oplossing

M2SiF6

Si02

Bovenstroom

oplossing

- H20

- MCl

- HCl

- P205

- M2SiF6

vaste stof

- Si02

- M2SiF6

totaal

Onderstroom

oplossing

- H20

- MCl

- Hel

- P205

- M2SiF6

vaste stof

- Si02

- M2SiF6

totaal

VERLIEZEN M2SiF6

Eerste scheider

Tweede scheider

Totaal

(

w% bo

v

enstroom)

97 .

00

0 .

10

90 .

00 3117_60

2959.79

11.46

119 .

22

7 .

64

28 .

50

4 .

69 1. 21

3123

.

49 kgjh

kg/h

kgjh

kg/h

kgjh

96 .

42 kg/h

91 .

54 kgjh

0.35 kg/h

3 .

69 kg/h

0 .

24 kgjh

0.60 kgjh

0 .

52 kgjh

1205.11 kgjh

1302

.

05 kg0

TOTAAL

131. 34 kg/h

29 .

71 kgjh

161. 05 kgjh

Totaal M2SiF6

1205

.

71 kg

/

h

totaal o+b

4425.54 kg

/

h

(30)

OPLOSBAARHEIDSBEREKENING

Regression Output:

Constant

Std Err of Y Est

R Squared

No

.

of Observations

Degrees of Freedom

X Coefficient(s)

Std Err of Coef.

TABEL

stroom

temp

naam

(0

C)

(mo1j1)

[HC1]

0.0417

0.0019

[HC1]

mo1j1

overmaat

(

-

)

str 11

38 .

55 1. 86

1.10 str 19

31. 05

1. 07

1.10 4.0875

0 .

0005

0.9991

30

23 -0

.

0211

0.0012

0.0030 -10.0397

0.0002

1. 5906

8.3441

1.4489

-2.340

7 0.4390

[HC1]"2

(mo1j1)"3

[HC1]"3 Na2C12 Na2C12"2 Na2C12

"

3 (mo1j1)"2 Na2SiF6 Na2SiF6"2Na2SiF6

"3

op1bh

op1bh (20,0

,

1)

(T

,

O,l) (20,H,O) (T,H,O in

w%)

0.05

1.12

0 .

05

1.06

(31)

BIJLAGE 4,1

Berekening:

NaCl nodig

Water nodig

Oploswarmte

Oplosbaarheid

NaCl in verz

.

opl.

NaCl in gewenste opl.

Dichtheid verz.opl.

Dichtheid gewenste opl

.

Conc.verz.opl

.

(CO)

Conc.opl.n.krist. (C2)

Vol. stroom uit opl.vat

Stijgsnelheid onder

Stijgsnelheid boven

Doorstromend oppervlak onder

Doorstromend oppervlak boven

Diameter onder

Diameter boven

Stofoverdrachtcoeff

Oplostijd (kristallen)

Oploshoogte

Volume fluidebed

Hoogte fluidebed

Totale hoogte oplosvat

Totale volume oplosvat

Totale vol.str. door oplosvat

Maximale rondpomp vol. stroom

Minimale rondpomp vol

.

stroom

889 kg/hr

2357 kg/hr

2.357 m3/hr

20 .

6 kW

377 kg NaCl/m3 water

27 .

4 gew%

24.6 gew%

1205 kg/m3

1184 kg/m3

330.0 kg/m3

291. 8

kg/m3

3.045 m3/hr

2.3521 mis

1.4E-3

mis

8.04E-04 m2

1.345 m2

0.032 m

1 .

308 m

10.4E-5 mis

8 .

43 s

0.012 m

0 .

796 m3

1. 733 m

2.745 m

2.157 m3

6.810 m3

6.810 m3/hr

4.453 m3/hr

(32)

Bijlage 4.2

Berekening:

KCl nodig

Water nodig

Oploswarmte

Oplosbaarheid

KCl in verz. opl.

KCl in gewenste opl.

Dichtheid verz.opl.

Dichtheid gewenste opl.

Conc.verz.opl. (CO)

Conc.opl.n.krist. (C2)

Vol. stroom uit opl.vat

Stijgsnelheid onder

Stijgsnelheid boven

Doorstromend oppervlak onder

Doorstromend oppervlak boven

Diameter onder

Diameter boven

Stofoverdrachtscoefficient

Oplostijd kristallen

Oploshoogte

Volume fluidebed

Hoogte fluidebed

Totale hoogte oplosvat

Totale volume oplosvat

Totale vol.str door oplosvat

Maximale rondpomp vol. stroom

Minimale rondpomp vol. stroom

968 kg/hr

2149 kg/hr

2.149 m3/hr

66.4 kW

451 kgKCljm3water

31.1 gew%

28.0 gew%

1201 kgjm3

1180 kgjm3

373.1 kgjm3

329.9 kgjm3

2.935 m3/hr

1. 93

mjs

1.2E-3

mjs

8.04E-4 m2

1. 345 m2

0.032 m

1. 308 m

10.4E-5

mjs

8.43 s

0.010 m

0.869 m3

1. 891 m

2.901 m

2.227 m3

5.607 m3/hr

3.459 m3/hr

(33)

BEGEMANN POMPEN

I

-0.50

i-0.45

I i

-.

1-c::

.~

~

0.25

0.20 1-10

1-9 8 '(37

..s

-ci

6

co Cl) :::::: 5 i -·4 _. 3 2 80 70 ~60 '--' ~50 1-(.)

.

Sz,-. "

~

·T;:zo

V

.-: /

_V

...

V

_".".

V

. /

V

" ,

-~

_V

V

/

_V

_~

...-" .

~

...----

r--..

---

I

----

~

I

/ '

-

I"'--...t .

/ '

--"7

r--,.

_v~ _· ~ " ,

-Nf

ISH

Type: K 1 65-32-Y1 0

No-

1500 - slip

/

V

~

. /

~

....-~

V

~

f.--

~1

---~

i-""""

~ 135

.--

f.--~

--

1 ~~

---~

~

~ I(

--...L

/

-...

,

_...

r-...

...

....

...

_~

r-...

...

...'"

r--...

...

_...

...

'"

...

_....

...

_~

""

"""

..".-

11

":1

~

'"

r--

125 ~

-~ ~15

ft5

...

... " .1::

....

ái

40

ë3 30 ;::

31 -

1145

W

29

10 o

Branches

. /

I

o

i

....

~

~ ~ ~ i i i i i

,

40/32

~

-i i I 5 i i i i CustDmer i i i i i _I

10 Flow ..

[m"3/hl

1'_

i i i i i

Impeller drwO. 2A-00949 Reference Item nr.

Diffuser drwO.

Performance curve based on

water

20·c

Curvenr. M-K

0345-1

i i i

BYlAGE 4.3

165 165 • " I : i _I

1S

i i 8

-

7 -

6

-~

2

~ ₁

o

i i i i

Date: 03-07-87

Aev. 0

SiOn.

SBW

(34)

Bijlage

5.1. vergelijkingen

CMSMPR-model

.

••• t ••••••••••••••••••••••••••••••••••• , •••••••••••••• •••••••••

Eureka: The Sol ver , Version 1.0

Friday

January

31, 1986, 12:(:4 al.

NalE

of

input file:

B:\EUREKAI

...

,

...

,

..

,

....

,

... .

orde~:1

crdeb:2

ceq:13

kg:9.4ge-9/((14.35-ceql/eeqlAor deg

~b:l.92etB/((!4.35-eeql/ceqlAordeb

ei

n::

41.

636 atau:23!4

rho:2679

ka:6

c::ceq+l

c:cin-atau'IO.S'g'a'rhol

g:kg'((c-ceql/ceq)Aordeg

bO:kb'((c-ceql/eeq)Aordeb

nC):bO/g

è:ka'2'nO'g A3'atau

A

₃

Ld:3'gtatautleó

••• t ••••••••••••••••••••••

*i ••••••••••••••••••••

ii •••• •••••••••

Solution:

Variabies

VaJues

a

:

_3895.6866

atau

:

_2314.0000

bO

: 2.3634192e+08

=

14.497799

eea

:

_13.000000

ein

:

_141.63600

: 1.0528972e-08

ka

:

_6.0000000

kb

: 1.7804115et10

kg

: 9.1385185e-08

Ld

:

_73.092124

nO

:

2.2446818et16

(35)

BIJLAGE 5

.

2 .

Vergelijkingen 2TIS-model.

C2

-

C_eq G2

kg'

C_eq C2

-

C_eq

BO

₂

_kb·

( )2 Ceq

BO

°

2

n

2

G

₂ C2 C,

-

~.

G

₂.

A

₂. P . l' 2 n(L), dL 1'2· G2

k·

_a

(36)

BIJLAGE 5.3. Vergelijkingen 3TIS-model

C2 - Ceq

G2

kg'

C

_eq

C3 - Ceq

G3

kg'

C

_eq 0

B 2

=

kb·

(

C2 - Ceq

)2

Ceq

B

O

kb·

C3

-

Ceq

)2

3

(

Ceq

B

O

0

2 n 2

G2

B

O

0

3 n 3

G3

C2

C, -

~.

_G2

.

_{A2 . P .}

T 2

C3

C2 -

~.

_G3

.

A3

.

P

.

T

3 dn(L)2

n(L),

n(L)2

dL

_T2

'G

₂ T2'

G

₂

dn(L)3

n(L)2

n(L)3

dL

T

_{3 'G3}

T

_3·G3

A2

ka

r

Jo

L

2 _{'n2(L) dL}

A3

=

ka'

~L

Jo

L

2 _{'n3(L) dL}

(37)

Bijlage 5.4 Pascal programma classificernde model

Program Classificeren;

{Berekening gewichtsverdeling in tank en van produkt zonder

fines}

{$N+}

uses crt;

const

{Experiment}

Gexp=9.5e-9{#jm4};

Noexp=2.0e16

{#jm3};

Pexp=1204

{kgjhr};

kv=l

Qoexp=14

{m3jhr};

{Model}

rho=2679

i=2

Le=le99

Lb=le-99

var

{kgjm3};

h,Wcum,Wcumtank,Wdif,Wdifpr,Wdift,L,N,Cl,C2,dc,averg,K,ka,kn,N

o,G,Gl,texp,tg,tf,tm,tp:double;

At,Al,Ale,Alb,A2,A2e,A2b,A3,A3e,A3b:double;

Mal,Male,Malb,Ma2,Ma2e,Ma2b,Ma3,Ma3e,Ma3b,Mat,Matp:doubIe;

Mk,Mkpr,Mkoud,Mkoudpr,Mkle,Mklb,Mk2e,Mk2b,Mk3e,Mk3b:double;

Qi,Qf,Qm,Qp:double;

L50,L841,L159,sigma,cova:double;

V,Vexp,Lf,Lp,x,y,z:real;

LtlO,Lt30,Lt50,Lt70,Lt90,LtllO,Lt130,Lt150,Lt170,Lt190,Lt210,L

t230,Lt250:real;

LplO,Lp30,Lp50,Lp70,Lp90,LpllO,Lp130,Lp150,Lp170,Lp190,Lp210,L

p230,Lp250:real;

uitvoerl:text;

janee,key,ch:char;

eisennl,eisenaus,eisenam:string[16];

function m(bodern,rnacht:double):doublei

begin

rn:=exp(macht*ln(bodern» ;

end;

function expo(r:double):double; begin expo:=exp(r) end;

function exp(r:double):double;

begin

if r<-lOOO then exp:=O else exp:=expo(r)

end;

procedure berekeningG;

var gl,gh,grn,darn:double;

function averg_rnin_at:double;

begin

(38)

,

-Averg:=2*dcjrhojtexpjg;

No:=kn*m(G,i-l) ;

{Berekening oppervlakte kristallen O-Lf}

K:=lj(G*tf) ;

Ale:=kaNo(exp(-kLf)(sqr(Lf)j(-k)-2*(Lf)jsqr(-k)-2jm(k,3»)

Alb:=kaNo(exp(-kLb)(sqr(Lb)j(-k)-2*(Lb)jsqr(-k)-2jm(k,3»)

Al:=Ale-Alb;

{Berekening oppervlakte kristallen Lf-Lp}

K:=lj(G*tm);

Cl:=exp(-Lfj(Gtf)+Lfj(Gtm» ;

A2e:=kaNoCl(exp(-kLp)(sqr(Lp)j(-k)-2(Lp)jsqr(-k)-2jm(k,3

) ) ) ;

A2b:=kaNoCl(exp(-kLf)(sqr(Lf)j(-k)-2(Lf)jsqr(-k)-2jm(k,3

) ) ) ;

A2:=A2e-A2b;

{Berekening oppervlakte kristallen Lp-oo}

K:=lj(G*tp) ;

C2:=Clexp(-Lpj(Gtm)+Lpj(G*tp» ;

A3e:=kaNoC2(exp(-kLe)(sqr(Le)j(-k)-2(Le)jsqr(-k)-2jm(k,3

) ) ) ;

A3b:=kaNoC2(exp(-kLp)(sqr(Lp)j(-k)-2(Lp)jsqr(-k)-2jm(k,3

) ) ) ;

A3:=A3e-A3b;

At:=Al+A2+A3;

Averg_min_At:=averg-at

end;

begin

gl:=le-9; gh:=le-7;

repeat

g:=(gl+gh)j2;

if averg min at>O then gl:=g else gh:=g;

until abs(averg-at)<O.03*At;

end;

procedure input;

var

fout: integer;

Lfi,Lpi,xi,zi,Vi:string[15];

begin

clrscr;

writeln('

***

kristallisator ***');

writeln(' .

,

) ;

Input classificerende

wri teln ( , Lf

wri teln ( , Lp

writeln ('V

I

,Lf*le6:4:0,'

[micron]');

=

I

,Lp*le6:4:0,'

[micron]');

=

I ,

V: 4 : 0, ,

[m3 ] ') ;

(39)

writeln( 'x

writeln('z

gotoxy(15,4) ;

readln(Lfi) ;

= , ,x:4:2,'

, ,z:4:2,'

[ - ] ' ) ;

if Lfi <>"

then begin

val(Lfi,Lf,fout) ;

Lf:=Lf*le-6;

gotoxy(15,5) ;

readln(Lpi) ;

end;

if Lpi<>"

then begin

gotoxy(15,6) ;

readln(Vi) ;

val (Lpi,Lp, fout) ;

Lp:=Lp*le-6;

end;

if vi<>"

th en begin

val(Vi,V,fout) ;

end;

gotoxy(13,7) ;

readln(xi) ;

if xi<>"

then val(xi,x,fout);

gotoxy ( 13 , 8) ;

readln(zi) ;

if zi<>"

then val(zi,z,fout);

gotoxy(32,15) ;

writeln('* Calculating *');

end;

begin

assign(uitvoerl,'c:\lotus\data\fritsl.prn');

rewrite(uitvoer1) ;

x:=1;

y:=1;

z:=1;

Lf:=10e-6;

Lp:=80e-6;

V:=12i

Vexp:=12;

repeat;

eisennl:=' Voldoet';

eisenaus:=' Voldoet';

eisenam:=' Voldoet';

{Berekening uit experimentele waarden}

input;

kn:=Noexp/m(Gexp,i-1) ;

texp:=Vexp/Qoexp*3600;

dc:=Pexp/Qoexp;

ka:=6*kv;

Qi:=Pexp/(3600*Vexp) ;

tg:=texp;

repeat

tf:=x*tg

i

tm:=y*tg;

tp:=z*tg;

berekeningG;

(40)

{Berekening massa kristallen}

{Berekening massa kristallen O-Lf}

k:=l/(G*tf) ;

Male:=kvrhoNo(exp(-kLf)(m(Lf,3)/(-k)-3sqr(Lf)/sqr(-k)-6*

Lf/m (k, 3) -6/ (kkk*k) ) ) ;

Malb:=kvrhoNo(exp(-kLb)(m(Lb,3)/(-k)-3sqr(Lb)/sqr(-k)-6*

Lb/m(k,3)-6/(kkk*k))) ;

Mal:=Male-Malb;

{Berekening massa kristallen Lf-Lp}

K:=l/(G*tm);

Ma2e:=kvrhoNoCl(exp(-kLp)(m(Lp,3)/(-k)-3*sqr(Lp)/sqr(-k)

-6Lp/m(k,3)-6/(kkkk)));

Ma2b:=kvrhoNoCl(exp(-kLf)(m(Lf,3)/(-k)-3*sqr(Lf)/sqr(-k)

-6Lf/m(k,3)-6/(kkkk))) ;

Ma2:=Ma2e-Ma2b;

{Berekening massa kristallen Lp-Loo}

K:=l/(G*tp) ;

Ma3e:=kvrhoNoC2(exp(-kLe)(m(Le,3)/(-k)-3*sqr(Le)/sqr(-k)

-6Le/m(k,3)-6/(kkkk)));

Ma3b:=kvrhoNoC2(exp(-kLp)(m(Lp,3)/(-k)-3*sqr(Lp)/sqr(-k)

-6Lp/m(k,3)-6/(kkkk))) ;

Ma3:=Ma3e-Ma3b;

Mat:=Mal+Ma2+Ma3;

tg:=tg+5;

until

texp<=Mal/Mattf+Ma2/Mattm+Ma3/Mat*tp;

{Berekening dimensieloze Wp}

Matp:=Ma2* (texp/tm) +Ma3* (texp/tp) ;

L:=O.5e-6;

Mk:=O;

Wdift:=O;

repeat

Mkoud:=Mk;

Mkoudpr:=Mkpr;

if L<=Lf then begin

{Berekening massa kristallen O-Lf}

K:=l/(G*tf) ;

Mkle:=kvrhoNo(exp(-kL)(m(L,3)/(-k)-3sqr(L)/sqr(-k)-6*L/m

(k,3)-6/(kkk*k))) ;

Mklb:=kvrhoNo(exp(-kLb)(m(Lb,3)/(-k)-3sqr(Lb)/sqr(-k)-6*

Lb/m (k, 3) -6/ (kkk*k) ) ) ;

Mk:=(Mkle-Mklb) ;

Mkpr:=O;

end;

(41)

.

{Berekening massa kristallen Lf-Lp}

K:=1/(G*tm) ;

Mk2e:=kvrhoNoC1(exp(-kL)(m(L,3)/(-k)-3sqr(L)/sqr(-k)-6

L/m(k,3)-6/(kkk*k») ;

Mk2b:=kvrhoNoC1(exp(-kLf)(m(Lf,3)/(-k)-3*sqr(Lf)/sqr(-k)

-6Lf/m(k,3)-6/(kkkk») ;

Mk:=(Mk2e-Mk2b)+Ma1;

Mkpr:=(Mk2e-Mk2b) * (texp/tm) ;

end;

if L>Lp then begin

{Berekening massa kristallen Lp-Loo}

K:=1/(G*tp) ;

Mk3e:=kvrhoNoC2(exp(-kL)(m(L,3)/(-k)-3sqr(L)/sqr(-k)-6

L/m(k,3)-6/(kkk*k») ;

Mk3b:=kvrhoNoC2(exp(-kLp)(m(Lp,3)/(-k)-3*sqr(Lp)/sqr(-k)

-6Lp/m(k,3)-6/(kkkk»);

Mk:=(Mk3e-Mk3b)+Ma1+Ma2;

Mkpr:=(Mk3e-Mk3b) * (texp/tp)+Ma2* (texp/tm) ;

end;

Wdif:=(Mk/Mat-Mkoud/Mat);

Wdifpr:=(Mkpr/Matp-Mkoudpr/Matp);

writeln(uitvoer1,L*1e6:12:1,Wdifpr:12) ;

Wcum:=Mkpr/Matp;

if

(Wcum<O.841) then L841:=L;

if

(Wcum<O.159) then L159:=L;

if

(Wcum<O.50)

then L50:=L;

{Controle eisen}

if (Wcum>=O .15) and (L<=50e-6) then Eisennl: =' 1 Voldoet

niet

i ' ;

if (Wcum>=O.20) and (L<=60e-6) then Eisennl:=' 2 Voldoet

niet

i ' ;

if (Wcum>=O.1) and (L<=50e-6) then Eisenaus:=' 1 Voldoet

niet

i ' ;

if (Wcum<=O.8) and (L>=150e-6) then Eisenaus:=' 2 Voldoet

niet

i ' ;

if (Wcum>=O.25) and (L<=40e-6) th en Eisenam:=' 1 Voldoet

niet

i ' ;

if (Wcum<=O.98) and (L>=250e-6) then Eisenam:=' 2 Voldoet

niet

i ' ;

{Verdeling in produkt}

if L<=10e-6 then Lp10:=Wcum;

if L<=30e-6 then Lp30:=Wcum;

if L<=50e-6 then Lp50:=Wcum;

if L<=70e-6 then Lp70:=Wcum;

if L<=90e-6 then Lp90:=Wcum;

if L<=110e-6 then Lp110:=Wcum;

if L<=130e-6 then Lp130:=Wcum;

if L<=150e-6 then Lp150:=Wcum;

if L<=170e-6 then Lp170:=Wcum;

if L<=190e-6 then Lp190:=Wcum;

if L<=210e-6 then Lp210:=Wcum;

if L<=230e-6 then Lp230:=Wcum;

(42)

,

-if L<=250e-6 then Lp250:=Wcum;

{Verdeling in tank}

Wcumtank:=MkjMat;

if L<=10e-6 then Lt10:=Wcumtank;

if L<=30e-6 then Lt30:=Wcumtank;

if L<=50e-6 then Lt50:=Wcumtank;

if L<=70e-6 then Lt70:=Wcumtank;

if L<=90e-6 then Lt90:=Wcumtank;

if L<=110e-6 th en Lt110:=Wcumtank;

if L<=130e-6 then Lt130:=Wcumtank;

if L<=150e-6 th en Lt150:=Wcumtank;

if L<=170e-6 then Lt170:=Wcumtank;

if L<=190e-6 then Lt190:=Wcumtank;

if L<=210e-6 then Lt210:=Wcumtank;

if L<=230e-6 then Lt230:=Wcumtank;

if L<=250e-6 then Lt250:=Wcumtank;

L:=L+1e-6;

until L>=400e-6;

sigma:=(L841-L159)j2;

cova:=sigmajL50;

clrscr;

writeln ('

kristallisator ***');

writeln(' .

*** Resultaten classificerende

,

) ;

wri te ( , C. V.

= ',cova: 12 : 4 , ,

[-) , ) ;

writeln('

Fines tank= ',Ma1:12:1,'

[kgjm3]');

write('Sigma

= ',sigma*le6:12:0,'

[micron)');

writeln('

I

Med tank = , ,Ma2:12:1,'

[kgjm3)');

write('L50

',L50*le6:12:0,'

[micron)');

writeln('

I

Prod tank = , ,Ma3:12:1,'

[kgjm3)');

write('Lf

= ',Lf*le6:12:0,'

[micron)');

writeln('

I

Nederland :',eisennl);

write('Lp

= ',Lp*le6:12:0,'

[micron)');

writeln('

Amerika

:',eisenam);

write('x

',x:12:1,'

[-)');

writeln('

Australie :',eisenaus);

write('y

, ,y:12:1,'

[-)');

writeln('

I

Cum%

<

10 micron

, ,Lt10100:4:1,Lp10100:6:1,' [%)');

wri te ( , z

= ',z: 12 : 1, ,

[-) , ) ;

writeln('

I

Cum%

<

30 micron

=

, ,Lt30100:4:1,Lp30100:6:1,' [%)');

write('g

=',g:12,'

[mjs)');

writeln ('

I

Cum%

<

50 micron

, ,Lt50100:4:1,Lp50100:6:1,' [%)');

write('tgem

= ',Ma1jMattf+Ma2jMattm+Ma3jMat*tp:12:0,'

[sJ');

writeln ('

I

Cum%

<

70 micron

, , L t 70 * 100 : 4 : 1 , Lp 70 * 1 0 0 : 6 : 1,' [ %) , ) ;

write('Tf

=' ,tf:12:0,'

[s)');

writeln ('

I

Cum%

<

90 micron

, ,Lt90100:4:1,Lp90100:6:1,' [%)');

write('Tm

=',tm:12:0,'

[sJ');

writeln ('

I

Cum%

<

110 micron

(43)

,

-write('Tp

=' ,tp:12:0,'

[s]');

wri teln ( ,

I

Cum%

<

130 micron

=

, ,Lt130100:4:1,Lp130100:6:1,' [%]');

write('Matp

=',matp:12:1,'

[kgjm3]');

writeln('

I

Cum%

<

150 micron

, ,Lt150100:4:1,Lp150100:6:1,' [%]');

write('mat

=' ,mat:12:1,'

[kgjm3]');

wri teln ( ,

I

Cum%

<

170 micron

, ,Lt170100:4:1,Lp170100:6:1,' [%]');

wri te ( , de

= ',de: 12 : 1, ,

[kgjm3 ] , ) ;

writeln('

I

Cum%

<

190 micron

, ,Lt190100:4:1,Lp190100:6:1,' [%]');

write('Pr. fines = ',(Ma1jtf)3600V:12:0,'

[kgjhr]');

writeln('

I

Cum%

<

210 micron

, ,Lt210100:4:1,Lp210100:6:1,'

[%]');

write('Pr. med

= ',(Ma2jtm)3600V:12:0,'

[kgjhr]');

wri teln ( ,

I

Cum%

<

230 micron

=

, ,Lt230100:4:1,Lp230100:6:1,' [%]');

write('Pr. prod

= ',(Ma3jtp)3600V:12:0,'

[kgjhr]');

writeln('

I

Cum%

<

250 micron

, ,Lt250100:4:1,Lp250100:6:1,' [%]');

writeln('Productie

',(Ma1jtf+Ma2jtm+Ma3jtp)3600V:12:0,'

[kgjhr]') ;

writeln;

highvideo;

gotoxy(l,25);

write(' Nog eenmaal? (jjn)');

normvideo;

gotoxy(20,25) ;

j anee: =' ' ;

janee:=readkey;

close (uitvoer1) ;

until (janee='N') or (janee='n');

end.

(44)

Bijlage 5.5

.

Jenike cel [8].

The most widely used apparatus for measuring the flow properties of powders

is the Jenike shear cello The apparatus consists of the lower ring (1),

which has a solid base and is mounted on the frame of the apparatus (2).

The shearing ring (3) rests on the base ring and the whole cell is closed by

a

_{lid (4). The cell is filled with powder and the normal stress is applied}

by weight. mounted on a hanger which, in turn, hangs fr om the central pip

(5)

_{of the lid. For very small loads, where the weight of the hanger may}

exceed the applied weight then those weights may be placed directlyon the

lid. The shearing force is applied by a pin (8) to a bracket (6) fitted to

the lid and in turn having a pin (7) bearing on the side wallof the upper

ring. The shear pin (8), which is at the level of the plane between the

upper ring and base, is moved forward at a constant speed by a motor and the

force on this pin is measured by a force transducer. In the original Jenike

design this transducer was pneumatic although strain gauge and piezo devices

are more common now.

In thi. apparacu., the yield loci are not measured directly but may be

derived from stress/strain curves. Points on the yield locus represent

states of stress corresponding to incipient failure accompanied by dilation.

Ybenever a specimen is overconsolidated with respect to the normal stress

applied during shear, incipient failure will occur. This is achieved in

practice by conditioning the sample to be at critical consolidation and then

reducing the normal stress for shearing, critical consolidation being

reached at steady state flow. Hence determination of points on the yield

locus is a two stage process. Firstly there is the so cal led preshearing

step in which the critical consolidation is attained at a given normal

stress. To achieve this shearing

is

_{continued up to the point where steady}

(45)

·shear stress. On completion of preshearing the second stage of measurement

is started. Shearing is ceased and the normal stress reduced

50

that the

sample

is now overconsilidated with respect to the normal stress now

applied. Shearing is then restarted and the shear stress at the condition of

incipient failure measured, this stress cooresponding to a sharp maximum in

the stress/strain curve.

strain

As has been pointed out above, the critical state may be attained if the

specimen is capable of being exposed to a large amount of shear at a given

normal stress. However the Jenike shear cell, which is a development of the

rectangular shear boxes used in solid mechanics, is a circular box

50

thst

the amount of shear which can be applied is constrained to about 4mm by:

(a) the need for overlap of tbe ring walls to ensure containment of the

substance being tested.

(b) changes in the area of shear due to changes in overlap as the rings

move relative to each other.

Jenike overcame this problem by devising a consolidation and preshearing

procedure to reach the critical state with minimal shear of the powder. This

is the reason that tbe cell is designed in a circular form so that a

preconsolidation of the powder can be aid.d by twisting the cello