Міністерство освіти і науки України Національний університет водного господарства та природокористування Кафедра експлуатації гідромеліоративних систем Контрольно-розрахункова робота з дисципліни «Основи промислової технології і матеріалознавства»  Рівне-2008 Розрахункова робота Тема 1. Розрахунок матеріального балансу технологічних процесів Завдання № 1 Скласти матеріальний баланс першого та другого технологічних процесів одержання клінкеру шляхом випалювання вапняку, мергелю та вугілля при надходженні повітря; за результатами розрахунків обґрунтувати раціональний процес. В процесах випалювання клінкеру одержують додаткову продукцію – кисень. Загальну кількість початкової сировини і матеріалів, інші дані прийняти по таблиці 1.1 згідно варіанту(за двома останніми цифрами залікової книжки). Розрахунки представити у формі таблиць матеріального балансу технологічних процесів з розділенням сировини і матеріалів на тверду, рідку та газову складові. Додатково визначити витрати сировини на одиницю основної продукції (матеріалоємність). 1.1. Теоретичні основи розрахунку Під технологічним балансом в промислових технологіях розуміють результати розрахунків, проведених у вигляді рівнянь або таблиць, що відображають кількість введених у технологічний процес та отриманих в результаті перетворення матеріалів та енергії. В основу складання технологічного балансу покладені природничі закони збереження матерії й енергії. У кожному матеріальному балансі будь-якого процесу має дотримуватись головна вимога: кількість введених у виробничий процес матеріалів і енергії повинна дорівнювати кількості одержаних основних й допоміжних продуктів й відходів виробництва. Невиконання цієї умови говорить про неточність розрахунків або наявність виробничих втрат матерії, які не враховані в розрахунках. При складанні технологічного балансу процесу, в якому відбувається перетворення речовин та хімічна взаємодія (що є характерним для більшості промислових процесів) користуються стехіометричними та термохімічними розрахунками, в інших випадках - фізичними та фізико-хімічними закономірностями зміни початкового стану та будови речовин і матеріалів. Технологічний баланс складається з матеріального і енергетичного балансів. Матеріальний та енергетичний баланси мають важливе значення для аналізу ефективності технологічних процесів. За їх допомогою встановлюють фактичний вихід продукції, коефіцієнти використання сировини матеріалів й енергії, витрати й втрати сировини, палива і інші матеріалів. Складання технологічного балансу проводиться у дві стадії. Спочатку складають основний – матеріальний баланс, а потім, на його основі, - енергетичний або тепловий баланс. Матеріальний баланс є кількісним виразом закону збереження маси і стосовно до окремих стадій виробничого процесу говорить про те, що маса речовин (сировини, матеріалів), які надійшли на технологічну операцію або процес , дорівнює масі одержаних речовин (продукції), що складає відповідно прихід на переробку і витрату. Матеріальний баланс складають за рівнянням хімічної реакції з врахуванням паралельних та побічних реакцій, фізичних перетворень. В балансах необхідно співставляти маси основних компонентів та домішок первинної сировини і матеріалів з масою відходів виробництва, основних та побічних продуктів. Матеріальний баланс, в якому глибоко не аналізують хімічні, фізичні, фізико-хімічні перетворення має наближений характер і використовується для попередньої оцінки технологічного процесу. В більшості випадків визначення мас речовин відбувається окремо для твердої, рідкої та газоподібної фаз. Тоді рівняння матеріального балансу набуває вигляду:
, (1.1) де: Мm, Мр,
– відповідно маси твердих, рідких та газоподібних матеріалів, що надійш...