Курсовая работа (т): Построение физико-химической модели получения кремния

Состав каменного угля:

S0.111C57.894H49.56N1.643O10.652Si1.158Ti0.005Al0.568Fe0.082Ca0.076Mg0.126K0.012Na0.014

Состав нефтяного кокса:.55C71.86H12.98N0.54O6.17Si0.0086Ti0.00009Al0.001914Fe0.009Ca0.002 Mg0.0000057Na0.000012P0.000124B0.00104

Состав древесного угля:.211C65.922H33.81N0.214O8.87Si0.021Ti0.00025Al0.0044Fe0.022Ca0.514 P0.028

Состав древесной щепы:.169H44.775N0.227O26.98Si0.021Ti0.00016Al0.006Fe0.0024Ca0.058 P0.00038

Состав кварцита:.12Si16.34 Fe0.086Al0.132Ca0.098Ti0.0007Mg0.016

По заводским данным на получение 1 т рафинированного кремния в среднем расходуется:

Кварцита - 2974 кг;

Древесного угля - 614 кг;

Нефтяного кокса - 378 кг;

Древесной щепы - 1172 кг;

Каменного угля - 773 кг.

Тогда с учетом расходных коэффициентов на 1 тонну кварцита необходимо загрузить в печь:

- 1000

Þ 206.46 кг древесного угля;

- др.уголь

- 1000

Þ 127.1 кг нефтяного кокса;

- нефтекокс

- 1000

Þ 394.08 кг древесной щепы;

- щепа

- 1000

Þ 259.92 кг каменного угля;

- кам.уголь

Таблица 21

Количество молей компонентов в 1 кг древесного угля

Состав древесного угля:

S0.44C136.1H69.8N0.44O18.308Si0.043Ti0.0005Al0.009Fe0.046Ca1.061P0.056

Таблица 22

Количество молей компонентов в 1 кг нефтяного кокса

Состав нефтяного кокса:

S0.7C91.33H16.5N0.68O7.85Si0.011Ti0.0001Al0.00242Fe0.0115Ca0.003 Mg0.000007Na0.0000152P0.00016B0.00132

Таблица 23

Количество молей компонентов в 1 кг древесной щепы

Состав древесной щепы:

C162.23H244.28N2.576O106.32Si0.083Ti0.0006Al0.026Fe0.01Ca0.227P0.0007

Таблица 24

Количество молей компонентов в 1кг каменного угля

Каменный уголь:

S.29C150.48H128.8N4.27O27.702Si3.016Ti.014Al1.474Fe.212Ca.2 Mg.325K.03Na.036

Древесныйуголь:.44C136.1H69.8N.44O18.308Si.043Ti.0005Al.009Fe.046Ca1.061P.056

Нефтянойкокс:.7C91.33H16.5N.68O7.85Si.011Ti.0001Al.00242Fe.0115Ca.003 Mg.000007Na.0000152P.00016B.00132

Древеснаящепа:.23H244.28N2.576O106.32Si.083Ti.0006Al.026Fe.01Ca.227P.0007

Каменныйуголь:.29C150.48H128.8N4.27O27.702Si3.016Ti0.014Al1.474Fe0.212Ca0.2 Mg0.325K0.03Na0.036

Кварцит:.2Si163.4 Fe.86Al1.32Ca.98Ti.007Mg.16

Результаты моделирования

Температуры резервуаров:

1)      400°C

)        1530 °C

)        2200 °C

)        2000°C

Химический состав кремниевого расплава, полученного в результате моделирования

Расчет извлечения кремния:

 = Количество Si(1 резервуар) + Количество Si(2 резервуар) + Количество Si(3 резервуар) + Количество Si(4 резервуар) =11788 +633+788+5837=19046

Ɛ = [Количество Si(4 резервуар)/ ) ∙ 100%= (5837/19046) ∙ 100% = 30,6 %

Динамика поступления и распределения кремния по резервуарам (в модели) в зависимости от продолжительности процесса восстановления

Заключение

Выполнив данную курсовую работу, мы узнали, какое сырьё и углеродистые восстановители применяются при производстве кремния. Таким сырьем является: нефтяной кокс, древесный и каменный уголь, кварцит и древесная щепа. Вместе с тем был произведен расчет извлечения кремния, которое составило30,6%.

Получили графическую зависимость, отражающую динамику поступления и распределения кремния по резервуарам в зависимости от продолжительности процесса восстановления.

В результате выполненной курсовой работы мы получили навыки моделирования процесса получения кремния с помощью программного комплекса «Селектор - W».

кремний производство моделирование

Список использованной литературы

1.Катков О.М. Технология выплавки технического кремния. Учебное пособие. - Иркутск, 1999. - 244 с.

. Немчинова Н.В., Бельский С.С. Производство тугоплавких металлов и кремния и проектирование цехов. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2007.

. Теория металлургических процессов: учебник для вузов / Г.Г. Минеев [и др.]. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010. - 522 с.

. Бычинский В.А., Исаев В.П., Тупицын А.А. Физико-химическое моделирование в нефтегазовой геохимии. Ч.1. Теория и методология физико-химического моделирования: Учеб.пособие. - Иркутск: Иркут.ун-т, 2004. - 131 с