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氧化铝调度考试题题库
一、填空题:
(35分)
1、目前我公司每生产一吨氧化铝约消耗_________矿石(干矿),_________吨液体碱(100%浓度),_______吨蒸汽,_______吨新水,_______m3焦化煤气_______kg煤。
2、循环母液aK的含义_____________________________________________。
3、氧化铝一级品品级要求:
氧化钠______,氧化铁_______氧化硅______灼碱______。
4、当月的控制指标中要求循环母液_________,20目筛上的矿浆细度_________,溶出液aK_________,粗液AO浓度_________,分解率_________,平盘附水_________。
5、排盐苛化排的是哪种盐_________,写出主反应式___________________________。
6、假设我厂每2.6干矿石生产一吨氧化铝,则每生产一吨氧化铝约产出________吨泥,如果外排L/S=1.7,如果一天的产量为1400吨,用来输送泥的水量约________吨.
7、目前我厂用于液固分离的设备有________、________、________、________
8、溶出的目的是将铝土矿中的___________充分溶解而进入_____________,通常处理三水铝石的溶出温度一般为________℃
9、含硅矿物是铝土矿中的主要杂质,也是最有害的杂质,在溶出过程中,含硅矿物与碱液反应生成________________________,造成苛性钠和氧化铝的损失,每公斤可溶性的硅约损失____kg氧化铝和______kg苛性钠。
10、溶液中AL2O3和SiO2浓度的比值称为__________,是衡量_______________的重要指标。
11、所有可溶性的含硅矿物在铝酸钠溶液中都是先分解成___________和___________进入溶液,然后两者再反应形成___________析出。
12、影响铝土矿溶出过程的因素可分为___________________和__________________两个方面。
13、影响蒸发产能的因素有:
传热系数、有限温差、传热面积。
14、Na2CO3在铝酸钠溶液的溶解度随温度的升高而,随NaOH浓度的升高而。
16、沉降反向洗涤次数越多,碱和AO的附损越,AO的化学损失越。
17、稀释浓度一定,在一定范围内,循环母液Nk浓度越高,每吨AO:
蒸发汽耗越,溶出汽耗越,电耗越。
18、原料磨内料浆L/S在一定范围内,L/S越大,磨机产能越,
电耗越。
19、泵的流量增加,转速,电流。
20、标准状态下1m3的气体,在表压0.3MPa、温度不变的情况下,体积为,在真空度为-0.08MPa、温度不变的情况下体积为:
。
21.一堆矿石100T,AO=48%,A/S=5.5;另一堆矿石50T,AO=42%,A/S=3.5,两堆矿石混合后,AO=46%,A/S=4.685。
(3分)
22.
我国目前存在的主要溶出技术有:
单管预热-压煮器溶出、双流法溶出、管道-停留罐溶出、管道化溶出。
(4分)
23.为保证洗涤效果,洗涤次数随分离底流L/S的增大而增多,若洗涤次数和洗水量不变,而外排赤泥附碱损失增大;(3分)
24.外排赤泥L/S为1.5,其固含为545.5g/l。
(2分)
25.饱和蒸汽的压力高,蒸汽的全热越高,汽化热越低。
(3分)
26.铝酸钠溶液的比热随NaOH浓度的升高而降低,随温度的升高而升高;铝酸钠溶液的沸点随NaOH浓度的升高而升高。
(3分)
27.当溶出液ak、矿石成分一定,每吨干矿配母液量随循环母液AO的增加而增加,随循环母液ak的降低而增加。
(2分)
28.在标准状况下,1m3的气体在表压0.5Mpa、温度不变的情况下,体积为1/6m3,在真空度为-0.085Mpa、温度不变的情况下,体积为6.67m3。
(4分)
29、Na2CO3在铝酸钠溶液中的平衡浓度与NK浓度和温度有关,与Al2O3的浓度无关。
30、对待氧化铝生产中的任何问题,应具备的四个观念是理论上的正确性、技术上的可行性、操作上的安全性、经济上的合理性。
31、绝压、表压与大气压强之间的关系是:
绝压=表压+大气压强
32、真空度、绝压与大气压强之间的关系是真空度=大气压强-绝压
33、在相同温度的条件下,溶有不挥发溶质的溶液沸点,比其纯溶剂的沸点低。
34、在矿石的各种杂质中,降低赤泥沉降性能的杂质有铝针铁矿、高岭石、金红石。
35、传热的三种基本方式辐射、对流、热传导。
;板换利用的传热方式是_热传导;冷却塔利用的传热方式是对流。
36、氢氧化铝中的碱有三种:
分别是_______________、__________________、_______________,分解初温越低,AH中不溶性的Na2O含量__________。
37、习惯性违章是指职工习以为常、经常性与________________、_____________相违背的操作方法。
38、写出反苛化反应方程式:
______________________________________________________。
39、氧化铝生产的“三废”是废水、废气、废渣(外排赤泥)
40、表征氧化铝物理性质的指标有:
安息角、a-氧化铝含量、容积密度、粒度、比表面积、磨损指数等。
41、外排赤泥固含为570g/l,其L/S为1.42。
(2分)
42、AO生产总的碱耗包括:
化损,附损,AH损,和其它损。
(2分)
43、NaOH溶液的浓度和温度越高,对钢制容器的碱应力腐蚀越严重。
44、一堆矿石100T,AO=48%,A/S=5;另一堆矿石50T,AO=42%,A/S=3.5,两堆矿石混合后,AO=46%,A/S=4.42。
(4分)
45、离心泵的扬程是由泵的转速和叶轮直径决定的。
(2分)
46、一吨Na2Ok在一次拜尔循环中产AO为1.645*[(ak母-ak溶)/(ak母*ak溶)]吨,前提是不考虑NK的损失和AO的损失。
(3分)
47、铝土矿中全硅为S全,可溶性硅为S溶,在没有CaO的低温溶出情况下,赤泥的N/S为0.608×S溶/S全。
(3分)
二、问答题:
1、控制过滤添加石灰的目的是什么?
如何确定石灰添加量?
添加过量对生产有何影响?
(15’)
2、某日阴云密布,狂风大作,作为一名当班调度,针对此种状况你该做哪些工作?
(15’)
3、某日,赤泥的沉降分离效果变差,试分析其中的原因?
你该做何调整?
(15’)
4、氧化铝生产,水的平衡比较复杂,它贯穿于整个流程之中,试述系统中水的来源?
(15’)
1、原料所带入的附着水和结晶水
2、赤泥洗涤用水
3、要得到纯净产品对产出氢氧化铝的洗涤水,
4、系统加热蒸汽冷凝进入的水;
5、各环节打扫卫生等原因进入的水(污水)
6、蒸发系统的不合格水,因设备问题或操作不当造成水中含碱超标不能外排而被迫在系统内循环的部分。
5、氧化铝生产,水的平衡比较复杂,它贯穿于整个流程之中,试述系统中水的脱除途径?
(15’)
1、产品焙烧脱除氢氧化铝附着水和结晶水;
2、外排赤泥带走的附着水和结晶水;
3、排入下水道和循环水中的部分
4、利用蒸发器浓缩各种母液脱除多余的水。
5、自蒸发
6.生产中含硅矿物造成的危害主要有哪些?
(15’)
1、生产含水铝硅酸钠(钠硅渣),造成碱和氧化铝的损失
2、含水铝硅酸钠在生产设备和管道上,特别是在换热表面上析出,成为结疤,使传热系数严重降低,增加能耗和清理工作量。
3、残留在铝酸钠溶液中的SiO2在分解时会随同氢氧化铝一起析出,降低了产品质量。
4、大量钠硅渣的生成增大了赤泥量,可能成为极分散的细悬浮体,不利于赤泥的分离和洗涤。
7、影响铝土矿溶出过程的因素?
(15’)
1、铝土矿的矿物组成及结构的影响。
2、溶出温度的影响3、循环母液浓度的影响4、配料苛性比的影响5、矿浆搅拌强度的影响6、铝土矿磨细程度的影响7、溶出时间的影响8.添加石灰的影响
8、溶出车间影响汽耗的因素有哪些?
(15’)
1、加热表面结疤对汽耗的影响
2、预热温度对汽耗的影响(乏汽的利用)
3、冷凝水罐液位的控制对汽耗的影响
4、新蒸汽温度、压力对汽耗的影响。
5、开停车次数对汽耗的影响。
6、不凝性气体的排放对汽耗的影响
9、赤泥洗水加入量大,对生产造成的影响?
(15’)
1、洗涤用水量越大,蒸发工序的蒸水量越多,单位产品的汽耗也越高。
2、赤泥洗水加入大,溶出液稀释浓度较低,便于赤泥的沉降分离。
但原液浓度低,溶液的稳定性差,氧化铝的水解损失较大。
10、赤泥洗水加入量不足,对生产造成的影响?
(15’)
1、赤泥洗水加入不足,溶出液稀释浓度较高,浆液的粘度大,不利于于赤泥的分离。
2、原液浓度高,溶液的稳定性好,不利于晶种分解。
3、稀释液浓度高,铝酸钠溶液的溶解度大,脱硅效果不好,不但影响产品质量,而且由于溶液中硅的含量高,在蒸发过程中析出,影响母液蒸发作业的顺利进行。
4、赤泥洗水加入不足,沉降槽的温度损失大,氧化铝的水解损失大。
5、赤泥洗水加入不足,赤泥洗涤不充分,附液带走的碱和氧化铝的损失大。
11、调整好工艺技术条件可以有效降低汽耗提高蒸发效率,在实际操作中应控制好哪些工艺条件?
(10’)
1、生产气压的控制
2、真空度的调节
3、蒸发器液面的控制
4、浓度的控制
5、水冷器温度的控制
6、凝结水和不凝性气体的排除
12、排盐的意义是什么?
(10’)
1、在拜尔法生产中,铝酸钠溶液中的NC和NS等杂质不断积累,在母液蒸发的过程中,很容易在管道和容器壁及换热器壁上析出形成结疤,造成传热效率下降,也会造成输送管堵塞。
2、部分Nk以NC和NS的形式存在,无畏循环增大,拜尔法系统统的循环效率降低。
3、NC和NS的存在能够使母液的沸点升高,增加蒸发作业难度。
因此在进入下一个循环以前要排盐。
13、原矿浆固含的高低对氧化铝生产有何影响?
(7分)
固含高低影响溶出反应的完全程度,降低溶出率,增大赤泥量,降低氧化铝回收率;固含低会使溶出ak升高,造成分解困难,降低分解率和和循环效率。
14、什么是溶出过程最主要的影响因素?
为什么?
(7分)
温度是溶出过程中最主要的影响因素,升高温度化学反应速度常数和扩散常数都会增大。
15、如何保证足够的溶出时间?
具体操作上有何措施?
(7分)
应稳定进料量,尽可能提高满罐率。
操作上应力求机组进料量平衡和稳定机组压力,定时检查并排除不凝性气体,尽可能保持满罐操作,以延长溶出时间。
16、简述温度和浓度对沉降速度的影响?
(7分)
温度越高,悬浮液粘度越小,液体比重降低,悬浮液沉降速度就越快;浓度越高,则粘度越大,沉降速度慢。
17、AH粒度过细对AH过滤、焙烧有何影响?
影响AH粒度和强度的主要因素是什么?
(8分)
AH粒度过细,AH过滤机产量产能明显下降,细粒子AH含的水份多,使焙烧热耗增加,输送过程飞扬损失达。
分解温度、分解速度、晶种添加量、搅拌强度等因素都影响AH粒度和强度。
18、什么叫空气过剩系数?
微机显示屏上根据什么间接反映过剩空气系数的大小?
气体燃料过剩空气系数一般在什么范围?
过高或过低有何害处?
(7分)
燃料燃烧所用实际空气量与理论空气需要量的比值叫空气过剩系数,显示屏上O2含量反映过剩系数高低,气体燃料过剩系数在1.05~1.15之间,过大,燃烧产物(废气)体积增加,降低了炉温;过低,燃料燃烧不完全,生成CO进入电收尘,易引起爆炸。
19、蒸发器停车后,曾发生循环下水跑碱,试从停车步骤上分析跑碱原因。
(7分)
1)停车后,停原液泵滞后,Ⅵ效液面升高。
2)真空泵和循环上水停用不及时,真空度升高。
20、试分析苛化渣沉降槽底流L/S对生产有何影响?
(7分)
底流中溶液即苛化液L/S大,NaOH进入洗涤沉降槽使赤泥洗液ak升高,洗液稀释溶出矿浆使粗液和精液ak升高,影响分解率;底流L/S大,苛化沉降槽溢流量减少;进蒸发调配槽的苛化液减少;即循环母液流量降低。
21、合理组织生产过程应做好哪几点?
(10分)
1)确保生产过程的连续性,稳产才能高产低耗。
2)生产过程的比例性,即工序之间的液量平衡、能量平衡。
3)生产过程的节奏性,按计划进行,避免前松后紧。
4)生产过程的适应性,掌握库存、槽存及原材料、主机设备状况,灵活机动,及时调整。
22、氧化铝厂危险源有那些?
并对其危害性举例说明。
(10分)
1)受压容器和管道,可能引发物理爆炸、化学灼伤、蒸汽烫伤。
2)煤气管道,可能引发火灾、爆炸、中毒、窒息。
3)传动系统,可能引发绞伤。
4)、高空坠落5)、放射源6)、触电等等。
23、沉降洗涤效率、固体沉降速度分别与哪些因素有关?
1、矿物形态。
、浆液浓度。
、温度。
、粘度。
、底流L/S。
6、絮凝剂种类及添加。
、热水量。
、洗涤次数等与洗涤效率有关。
根据斯托克斯定律,沉降速度与赤泥颗粒直径(d)、密度(δ)、溶液密度(ρ)和粘度(μ)有关。
Wa=gd2(δ-ρ)/18μ
24.如何提高分解附聚AH的强度?
(10分)
答:
在附聚条件下,要提高产品强度:
首先,降低晶种固含,减少AH结晶用以晶种长大的量,增大附聚结晶量。
第二,降低精液ak,减少晶种附液量,使附聚分解结晶量增加。
第三,通过分级将细颗粒的AH用作晶种,既保证一定的晶种表面积,避免支晶产生,又便于附聚絮团的粘结。
25.根据发生炉的生产过程,分析影响煤气发生炉灰渣含碳量的因素有哪些?
(10分)
答:
要点:
1.反应温度。
反应温度高,氧化层的煤燃烧的越完全,灰渣含碳量就越低。
2.反应时间。
3.料层稳定与否。
4.饱和温度(影响饱和温度的因素有软化水温度、流量等)。
5.原料质量、粒度等。
26.我公司蒸发器组的蒸发效率、蒸水汽耗(汽/水)分别与那些因素有关。
(12分)
答:
1.蒸发效率:
根据Q=K*S*△t知,蒸发效率与
传热系数(蒸汽过热度、加热结疤、介质流速等)
加热面积(不凝性气体及冷凝水的排放、加热管堵塞情况等)
有效温差(蒸汽压力、末效真空、溶液浓度等)有关。
2.蒸水汽耗:
蒸发保温状况
二次蒸汽重复利用次数
四、六效进料比例
蒸发进料温度。
27、当AH粒度过细时,对生产有哪些影响?
有利一面:
晶种表面积大,分解率高
不利的方面:
1、焙烧:
平盘易串区,,AH洗涤受到影响,造成AH附水、附碱高,从而浪费热能,也易造成AO质量波动;AH粒度过细,飞扬损失大,职工劳动环境变差。
2、分解:
立盘挂料不畅,产能受到限制,为保持液量平衡不得不开两个立盘,造成电能浪费;挂料不好时,立盘液量也易直接溢流进晶种槽,从而使进入分解首槽的液量增大,aK值升高,即浪费电也造成分解率下降。
3、综合:
AH过细时,母液浮游物易超标,回头的AH量增大,循环效率下降;
AH过细时,过滤机(立盘、平盘)真空度较大,滤布使用寿命短。
28.生产系统中,水总是平衡的,如下图所示,请填上水的来路和去向。
答
进入系统的水:
系统流失的水:
1、矿石附水和结晶水1、赤泥附水和结晶水
2、液碱中的水2、自然蒸发的水
3、新水加入3、AH焙烧带走的水
4、新蒸汽冷凝水4、二次汽挥发带走的水
5、雨雪水5、渗入地下的水(跑冒漏,事故)
29.分别说明平盘、立盘滤饼附水和立式叶滤的滤饼槽L/S对生产的影响。
答:
平盘AH的L/S高:
1、浪费能耗
2、对产品质量有影响,甚至出现不合格品
3、AH含水高,在焙烧炉U型管处积料,造成系统不畅,焙烧炉跳停
立盘AH的L/S高:
1、L/S高造成分解原液aK升高,影响分解率。
2、分解母液aK高,影响AH的附聚,对产品粒度有影响。
3、L/S高进入分解首槽的流量增大,分解时间缩短,分解率低
叶滤机滤饼L/S高:
1、减少了精液量,对产量有影响。
2、滤饼送入洗涤系统后,影响洗涤效果,末次附损增大。
三、计算题:
1、某月氧化铝产量为8万吨,下矿量为220000吨(湿矿),如果矿石附水为10%,矿石中AO含量为50%,试计算
1、本月矿石带入系统中的水量?
(5’)20000
2、吨氧化铝矿耗(单位:
t.干矿/t.氧化铝)(5’)2.5
3、本月氧化铝的回收率是多少?
(5’)80%
2、某月各生产区经济指标的完成情况如下:
A区:
矿耗2.25吨/t.AO,碱耗65kg/t.AOB区:
矿耗2.51吨/t.AO,碱耗108kg/t.AO
本月A、B区矿石中各成份含量如下:
化学成份
AL2O3
Si2O
Fe2O3
H2O
A/S
A区
50%
5%
15%
10%
10
B区
50%
10%
10%
10%
5
已知两个生产区弃赤泥中N/S等于0.4,A/S等于1,产品带走Na2O的含量为4kg,其它损失不计。
试计算说明,哪个生产区指标完成较好?
(15’)
A区净溶出率90%
理论矿耗:
1/0.5/0.9=2.22t/t.AO
实际矿耗:
1/0.5/0.9/(1-1.2%)=2.25t/t.AO附损1.2%
碱耗:
化损2.3×5%×0.4=46kg产品带走4kg,附损15kg
实际碱耗=化损+产品带走+附损=46+4+15=65kg
B区净溶出率80%
理论矿耗:
1/0.5/0.8=2.5t/t.AO
实际矿耗:
1/0.5/0.8/(1-0.3%)=2.51t/t.AO附损0.3%
碱耗:
化损2.5×10%×0.4=100kg产品带走4kg,附损4kg
实际碱耗=化损+产品带走+附损=100+4+4=108kg
在矿石质量不一样的情况下,衡量一个生产区指标完成好坏的依据不能仅看总耗,矿石不同,氧化铝和碱的化学损失不一样,要排除化损以后比较附损,附损才是衡量一个生产区指标完成好坏的依据,通过上述计算可知,B区氧化铝和碱的附损都低于A区,所以B区完成较好
3、某日固体分析班报中平盘AH各成份组成如下(单位:
%):
Si2O
Fe2O3
Na2O
水份
灼失量
-325
0.012
0.012
0.33
4.6
34.70
-2.75
如果上述AH送去焙烧,焙烧后氧化铝的灼减等于1%,
1、试计算焙烧氧化铝中Na2O的含量?
(5’)
0.33÷(100-34.70)×0.99×100%=0.5003%
2、焙烧后的氧化铝是几级品?
(5’)一级
4、某日购入一批矿石,矿石质量如下(单位:
%):
化学成份
AL2O3
Si2O
Fe2O3
H2O
A/S
矿石
39
13
15
6
3
如果这批矿石经过溶出后,溶出率为65%,弃赤泥中N/S等于0.55,赤泥率为50%,Na2O附损等于5kg/t.赤泥,AO附损等于3kg/t.泥。
其它损失不计,试计算:
1、这批矿石的相对溶出率是多少?
(5’)97%
2、吨氧化铝矿耗?
(5’)
3、吨氧化铝碱耗(100%NaOH)?
(5’)
5、固体分析班报中平盘AH各成份组成如下(单位:
%):
化学成份
Si2O
Fe2O3
Na2O
水份
灼失量
-325
7月20日
0.012
0.012
0.26
4.6
34.70
-6.75
7月24日
0.012
0.012
0.30
4.3
34.65
-4.75
7月28日
0.012
0.012
0.34
3.6
34.62
-2.75
根据上述AH的分析结果,试述生产上应该做哪些调整?
(15’)
6、某日AH料浆槽因操作失误冒槽10分钟,约有10m3的AH料浆不能回收,如果AH料浆固含=700g/L,母液中AO浓度=90g/L,Nk浓度=150g/L,试计算此次冒槽事故共损失?
(氧化铝每吨4000元,NaOH(30%)每吨700元)?
(10’)
7、某日3#分解槽槽存浆液4000m3,如果分解母液中Nk浓度=150g/L,AO浓度=100g/L,固含=700g/L,试计算分解槽内含有多少100%的NaOH?
含有多少氧化铝?
(已知Na2O和NaOH的折算系数为1.29,AH的比重为2.4t/m3)(15’)
8、目前赤泥回水中NT浓度为10g/L,AO浓度为6g/L,如果每吨氧化铝的单价为4000元,30%浓度液体碱的单价为700元,试计算1m3赤泥回水的市场价值。
(15’)54.1元
9、如果去平盘的分解料浆固含800g/L,平盘AH全进焙烧炉,AH滤饼含水率等于4%,每小时洗水加入量28t/h,日焙烧AO产量为1400吨。
(AH与AO的折算系数=1.53、AH比重=2.4t/m3,母液浮游物=0,其它损失不计)
试计算:
1、每天焙烧送蒸发的液量是多少m3?
(10’)(2367.75m3)
2、吨AH洗水加入量是多少kg?
(5’)(0.314t)
10、精液的流量为800m3/h,立盘的附液量为12%,分解出料固含为750g/L,去平盘料量为126m3/h,维持分解槽的体积不变,去立盘的出料量为多少?
已知附液比重为1.25t/m3,AL(OH)3的比重2.4t/m3(15’)(1113m3)
11、已知精液的流量384m3/h,立盘滤饼的附液量15%,晶种槽固含700g/L,附液比重为1.25t/m3,AH的比重2.4t/m3,精液AO浓度为150g/l。
试计算:
(1)、每小时到分解首槽的流量是多少?
(10’)(630m3)
(2)、种子比是多少?
(5’)
12.如果石灰的排渣率为10%,石灰乳添加量10m3/h,石灰乳的固含=140g/L,其中CaOf=65%,求一天石灰消耗量为多少?
(Ca(OH)2的分子量=74,CaO的分子量=56)
解:
Ca(OH)2的质量:
10×0.140×65%×74÷56×24=28.86(吨)
杂质的质量:
10×0.140×24-28.86=4.74(吨)
CaO的质量:
28.86×56÷74=21.84(吨)
则一天石灰的消耗量=(杂质+CaO的质量)÷(1-10%)=(4.74+21.84)÷90%=26.58÷90%=29.53吨。
13.已知沉降车间第二次洗涤槽,溢流量每小时150m3/h,溢流中NT50g/l,NK40g/l,石灰乳固含140g/l,有效钙65%,若想在此槽进行排盐苛化,Ca(OH)2与Na2CO3按1:
1的摩尔比进行添加,试计算:
1.每小时石灰乳的添加量?
(19.67)
2.如果石灰中CaO含量80%,一天的石灰消耗量是多少?
(62.59)
14、现将50tAO含量为48%、SiO2含量为8%的干矿与100tAO含量为48%、SiO2含量为6%的干矿均匀混合,求混矿的A/S。
15、焙烧炉下料量94TH/h,AH含水率为5%,AO灼减为1%,AH理论灼失量为34.6%,试计算焙烧炉每小时理论产干AO多少吨?
解:
设每小时产氧化铝G吨,则:
G=94×(1-5%)×(1-34.6%)/(1-1%)=58.99吨
16、已知蒸发循环上水流量164
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