Содержание
Введение
2 Расчет пульсационной колонны
2.1 Исходные данные
2.2 Материальный баланс
2.3 Тепловой баланс
2.4 Конструктивный расчет
2.5 Прочностной расчет
2.5.1 Выбор конструкционного материала
2.5.2 Выбор коэффициентов запаса прочности и устойчивости
2.5.3 Определение коэффициентов прочности сварных швов
2.5.4 Определение допускаемого напряжения и модуля упругости
2.5.5 Определение прибавок к расчётным толщинам элементов
2.5.6 Расчёт цилиндрической обечайки нагруженной внутренним избыточным давлением и осевой сжимающей силой
2.5.7 Расчёт конического днища нагруженного внутренним избыточным давлением
2.5.8 Расчёт плоской крышки нагруженной внутренним избыточным давлением
2.5.9 Проверка на прочность элементов аппарата при гидравлических испытаниях
2.5.10 Определение напряжений от действия краевых сил и моментов
2.5.11Расчет тарелок на прочность и устойчивость
2.5.12 Проверка толщины стенки корпуса из условия действия осевого сжимающего усилия и изгибающих моментов
2.6 Устройство для строповки аппарата
2.7 Опоры аппарата
Заключение
Литература
Исходные данные:
1 Состав руды:
Содержание, %
Степень выщелачивания
UO3
UO2
V2O5
FeO
CaCO3
Инертные
0,07
0,03
1,2
1,5
2,5
остальное
94%
94%
100%
50%
100%
0%
2 Производительность по урану, кг/час
60
3 Температура, °С
65
4 Концентрация H2SO4, г/л
25
5 Избыток H2SO4, %
25
6 Время выщелачивания, час
4
7 Окислитель
MnO2
8 Избыток MnO2, %
50
Примечания:
1 Нагрев осуществляется острым паром p=0,3 МПа.
2 Каскад из трех колонн.
Выщелачивание – это гетерогенный процесс, скорость которого определяется либо скоростью химической реакции, либо диффузионным массопереносом.
Процесс кислотного выщелачивания применяют для извлечения урана из урановых руд.
Разбавленные после измельчения пульпы, сгущают до 50-60 % по твердому веществу и направляют на выщелачивание. Большинство урановых руд являются высококремнистыми, поэтому в качестве выщелачивающего агента используют раствор серной кислоты.
Процессы выщелачивания ведут в агитаторах (аппараты с механическим перемешиванием), пачуках (аппараты с пневматическим перемешиванием), в пульсационных перемешивающих устройствах и пульсационных колоннах.
В результате выщелачивания получаются пульпы, урансодержащие растворы с избытком выщелачивающего агента и твердой фазы из пустой породы. Для отделения твердых частиц и получения чистого раствора применяют декантацию (отстаивание) и классификацию.
Техническая характеристика
1. Диаметр колонны внутренний, м 3500
2. Давление воздуха в пульскамере, МПа 0,3
3. Давление рабочее налив
4. Рабочая температура среды, град 40...75
5. Агрессивная среда серная кислота
6. Производительность по урану кг/ч 60
7. Пакетная насадка КРиМЗ:
число тарелок 30
расстояние между тарелками, мм 100-150
размер отверстий в терелке, мм 70 240
угол наклона лопаток, град 30-35
Заключение
В ходе работы были составлен материальный и тепловой балансы, в результате которых были определены массовые расходы всех компонентов, а также установлен расход острого пара.
