北京普天同创生物科技有限公司
一、单个工序物质流
现在世界上的铅炼厂所处理的矿物原料,90%以上是硫化铅精矿。精矿的主要组分为铅、硫、伴生金属元素。经冶炼生产后,铅元素大部分进入产品中。
以生产1t精铅产品为基准,建立工序i的物质流模型,构成工序i的物质流模型由以下5种物质流:
(1)单位产品输入物质流ρi-1:生产1t精铅,工序i所需要的第i-1道工序的产品量(以铅计),t/t产品。
(2)单位产品外加物质流ai:生产1t精铅,工序i所需的外加的物质量,t/t产品。
(3)单位产品循环物质流尽:生产1t精铅,工序i内部循环的物质流总和,循环物质流包括3种流:第一种为内部循环流,即由第i道工序返回本工序的物质流,βi,i;第二种为上游循环流,即第i道工序返回上游工序的物质流,βi,k;第三种为下游循环流,即下游第m工序返回第i工序的物质流,βm,i;t/t产品。
(4)单位产品外排物质流γi:生产it精铅,工序i排放或损失的物质流总和,该部分物质不进入下游生产环节,其中包括向外界输出合格产品以及向外界输出的废物(废气、废水、废渣等),t/t产品。
(5)单位产品输出物质流ρi:生产It精铅,第i道工序输出给第i+1道工序的合格产品量。
根据物质守恒原理,对于工序i,有:
ρi-1十ai+βi,i+βm,i=ρi+γi十βi,i,十βi,k
二、工艺物质流
对于整个生产流程,有:
(1)单位产品外加物质流a:对于整个工艺流程,有:
(2)单位产品循环物质流β:对于整个工艺流程,有:
(3)单位产品外排物质流γ:对于整个工艺流程,有:
三、铅冶炼过程能源物质流特征
以生产单位产品((It,lm3或1kW·h等)为研究基础,能源转换工序或铅生产工序的能量流,如图3-4所示。图中,能源物质流按来源、去向和作用的不同,划分为以下6股能量流:
①输入能量流;②输出能量流;③加入能量流;④损失能量流;⑤回收自用能量流;⑥回收他用能量流。
由图3-4可知,进出铅冶炼过程工序能量平衡式可表示为:
Gi-1+ga,i+gβ,i=Gi+gξ,i十gβ,i+gγ,i
对于铅冶炼过程工序而言,其冶炼过程工序能耗为:
ei=ei’-ei”
亦即:
ei=(ga,i+gβ,i)一(gξ,i+gβ,i)
式中,ei一—铅生产工序i生产单位产品所需的工序能耗,kg;
ei’——铅生产工序i生产单位产品所需投入的能量,kg;
ei”——铅生产工序i生产单位产品所能回收的能量,kg.
对于能源转换工序而言,其能源产品的能值为:
ei=ei’一ei”
亦即:
bi=(Gi-i-1+ga,i+gβ,i)一(gξ,i+gβ,i)
式中,bi——能源转换工序i工序产品的能值(以标煤计),kg;
bi’——能源转换工序i生产单位产品所需投入的能量(以标煤计),kg;
bi"——能源转换工序i生产单位产品所能回收的能量(以标煤计),kg。
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