TOVERS VAN HELDER. Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON ONGEBLUSTE KALK PRIJS Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton ongebluste kalk?

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "TOVERS VAN HELDER. Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON ONGEBLUSTE KALK PRIJS Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton ongebluste kalk?"

Fien Baert
5 jaren geleden
Aantal bezoeken:

2017 www.entropie.nl TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON ONGEBLUSTE KALK PRIJS 52.275 Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton ongebluste kalk?

786 kg kalksteen 1.960-70 607 8,, 21 kg aardgas in 13 9,, 150 kg slibgranulaat 10,, 105 kg subkoolpellets 11,, 1.271.429 kj stroom 10.729-111 9.273 12,, 218 kg zuurstof 1.394 0 0 13 1.

1 TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON ONGEBLUSTE KALK PRIJS Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton ongebluste kalk? Antwoord Recept ΔSσ ΔScf ΔSθ [kj/ K] [kj/ K] [kj/ K] 1 1 transportsysteem 2,, 1 kalkfabriek 3,, 1 binnenvaartschip 4,, 1 vrachtwagen 5,, 396 mensen ,E+19 m³ lucht ,, kg kalksteen ,, 21 kg aardgas in 13 9,, 150 kg slibgranulaat 10,, 105 kg subkoolpellets 11,, kj stroom ,, 218 kg zuurstof kg kalk maken ,, 400 tonkm doen AMT 14 1 ton kalk klaar Gereedschappen 1 1 transportsysteem In volgorde van inzet : overslagkraan, laadschop, transportbanden Dit alles bracht Helder onder de noemer 'inzet transportsysteem'. Het systeem draait 24 uur per dag,365 dagen per jaar. C ts = ton kalk/jaar ofwel 0,0159 ton kalk/s Ti1 = 1/C = 63 s/ton kalk Td1 = 20 jaar = 6,E+08 s qi1 ts/ton = Ti1/Td1 = 1,E-07 ΔS inzet ts /ton = 1,E-07. Eigentover Transportsysteem [kj/ K Verder pm in afwachting van de eigentover. 2 1 kalkfabriek

2 Kalkfabriek In de kalkfabriek wordt de van elders aangevoerde kalksteen verder fijngemalen en geroosterd in een draaioven. De klinker wordt tot kalkpoeder vermalen. C kalkfabriek = ton kalk/jaar schatting ofwel 0,016 ton kalk/seconde Ti2 = 1/C = 63,1 s/ton kalk Td2 = 40 jaar = 1,E+09 s qi2 = Ti2/Td2 = 5,E-08 ΔS inzet k.f. / ton kalk = 5,E-08. Eigentover 18 Gereedschap [kj/ K] Verder pm in afwachting van de eigentover. 3 1 binnenvaartschip De helft van de kalkproductie wordt per binnenvaartschip afgevoerd. Afgelegde weg 200 km, zie verder vrachtwagen De helft van de kalkproductie wordt per vrachtwagen afgevoerd. Afgefgelegde weglegde weg 2,E+02 km, zie verder mensen Er werken 120 werknemers 200 dagen/jaar 8 uur/dag ofwel s/werknemer.jaar pw = 120 werknemers fu = 1,1 fk = 3 pm = 396 mensen Tiw = / C fabriek = 12 s / ton cement Tdw = 3,E+08 sec 45 jaar qi = Tiw/Tdw = 4,E-08 ΔS inzet pm / ton kalk = qi. pm = 2,E-05. Eigentover Helder [ kj/ K ] Met ET Helder: ET Helder 1 Helder afspelen ,E-05 Helder doen ,E+19 m³ lucht Men Neme

3 De lucht is nodig voor het leveren van zuurstof, maar ook voor het opnemen van kooldioxide, stikstofoxiden en fijnstof. De prijzen voor de massa-overdrachten worden in de betreffende tovers verrekend kg kalksteen T'overzicht Met HT 7 Kalksteen : HT 7 1 ton kalksteen halen ton kalksteen nemen 7 1, kg aardgas Hf kalk branden = kj/ton kalk. T'overzicht Stel μ = 0,5 E kalk branden = ,, De aangewende brandstof is voor ca 33% fossiel, ik neem aardgas. Energieproduktie verbanden aardgas: 2,47 kg aardgas/ kj KT 4 Voor 1 ton kalk is dan nodig 21 kg aardgas. Is verrekend in kg slibgranulaat Het aandeel biomassa in de thermische energieproductie is ca 33% ofwel kj/ton kalk Als biomassa wordt slibgranulaat opgehaald bij een rioolwaterzuiveringsinstallatie die 100 km verderop ligt. De verbrandingswaarde van dit granulaat is kj/kg AMT Dus benodigd 150 kg biomassa/ton kalk Verder pm in afwachting van Brengtover Slibgranulaat kg energiepellets Voor de opwekking van de laatste 33 % thermische energie worden subkool-pellets verbrand. De verbrandingswaarde is kj/kg AMT Dus benodigd 105 kg pellets/ton kalk Verder pm in afwachting van AMT Subkool-pellets kj stroom schatting Stel de verhouding warmte/electrische energie voor de draaioven is q (warmte/el) = 5,00 dan is E draaioven = q. Hf = kj/ton kalk. T'overzicht Deze stroom is hoofdzakelijk nodig voor de bewegingsmotoren voor draaioven en het transportsysteem. Met AMT 4 Fossielstroom: AMT 4 1 kj stroom klaar 0,008 0,000 0, kj stroom doen Pandgeld De prijzen zijn doorberekend in e.v., behalve: voor 218 kg zuurstof Voor het onttrekken van zuurstof aan dampkring voor verbranden biomassa, zie 9 Sσ 1 mol O₂ = 205 J/ K slibgranulaat Het zuurstofverbruik voor het slibgranulaat stelde Helder gelijk aan dat van het papier in de subkoolpellets. Dus Sσ O₂ slibgranulaat = 290 subkoolpellets polyetheen n o₂ = 1,5. n -CH₂- = 3.964

4 M O₂ = 0,03 kg D zuurstof = n. M O₂ = 126,86 kg Sσ 127 kg O₂ = n. Sσ 1 mol O₂ = 8,E+05 J/ K ofwel 813 subkoolpellets papier n o₂ = 8,5. n (C₆H₁₀O₅) = M O₂ = 0,03 kg D zuurstof = n. M O₂ = 45,33 kg Sσ 45 kg O₂ = n. Sσ 1 mol O₂ = J/ K ofwel 290 Roeren & Mengen kg kalk maken kalksteen kracht warmte kracht Malen en mengen poeder Branden 1100 C Malen CaO CO₂ warmte warmte Ongebluste kalkpoeder Vorming Sσ : CaCO₃ + warmte CaO + CO₂ Gehanteerde molmassa's M C Ca O₂ 0,012 0,040 0,032 T'overzicht Termen M n m Sσ Sσ Hf Hf reactievgl [kg/mol] [kg] [kj/ K.mol] [kj/ K] [kj/mol] [kj] Vóór CaCO₃ 0, , ,E+07 Na CaO 0, , ,E+07 CO₂ 0, , ,E+06 ΔSσ = ΔHf = 3,E+06 endotherm ΔSσ branden 1786 kg CaCO₃ = kj/ K Spreiding Scf en Opwarming Sθ : Met ET voor kooldioxide : ET 1 mol CO₂ cilinder lucht -0,3 0,4 1, mol CO₂ cilinder lucht Doen : 21 kg aardgas 8 Met KT 4 Aardgas:

5 KT 4 2,47 kg aardgas verbranden kg aardgas doen Doen : 150 kg slibgranulaat 9 Bij gebrek aan informatie over de chemische samenstelling van het granulaat schatte Helder het entropisch effect van het verbranden ervan gelijk aan dat van het aardgas, zie hiervoor. Doen : 105 kg energiepellets 10 De samenstelling van de pellets schatte Helder op 50 massaprocent polyethyleen en 50 massaprocent papier. Verbranden 52 kg polyethyleen Vorming Sσ : n -CH₂- + 1,5 n O₂ n CO₂ + n H₂O (l) n. 200 n. 300 n. 210 n. 70 ΔSσ n mol -CH₂- = - n. 230 J/ K M -CH₂- = 0,014 kg n = 52 / M = ΔSσ -CH₂- = -n. 230 = -608 J/ K Spreiding Scf : Met BT 5 voor zuurstof, alleen Scf : BT 5 1 mol CO₂ lucht cilinder 0,0-0,4 0,0 13,, mol O₂ lucht cilinder Met ET voor kooldioxide : ET 1 mol CO₂ cilinder lucht -0,3 0,4 1, mol CO₂ cilinder lucht -816,6 983, ,0 Opwarming Sθ : Voor zuurstof nul, want is geen broeikasgas. Voor kooldioxide zie hiervoor onder 'spreiding'. Verbranden 52 kg papier Stel het papier bestaat geheel uit cellulose. Vorming Sσ : (C₆H₁₀O₅)n + 8,5 n O₂ 6n CO₂ + 5n H₂O (l) n ,5n n n. 70 ΔSσ n mol -C₆H₁₀O₅- = - n. 290 J/ K M --C₆H₁₀O₅- = 0,222 kg n = 52 / M = 167 ΔSσ -C₆H₁₀O₅- = -n. 290 = -38 kj/ K Spreiding Scf : Met BT 5 voor zuurstof, alleen Scf : BT 5 1 mol CO₂ lucht cilinder 0,0-0,4 0,0 13,, mol O₂ lucht cilinder Met ET voor kooldioxide : ET 1 mol CO₂ cilinder lucht -0,3 0,4 1, mol CO₂ cilinder lucht -412,0 496,4 1410,6 Opwarming Sθ : Voor zuurstof nul, want is geen broeikasgas. Voor kooldioxide zie hiervooronder 'spreiding' tonkm verplaatsen Vrachtwagen Verplaatsen : 1 ton kalk 13 over 200 km 4

6 Met VT 1 Vrachtwagen : VT 1 1 vwtonkm klaar 1,6-0,9 4, vwtonkm doen Binnenvaartschip Verplaatsen : 1 ton kalk over 200 km 3 Met VT 14 Binnenvaartschip : VT 14 1 vstonkm klaar 0,13-0,10 0, vstonkm doen Klaar! Bron:

Vergelijkbare documenten

Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON KALK PRIJS Recept

2017 www.entropie.nl TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 14 AANMAKEN 1 TON KALK PRIJS 48.090 Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton kalk? Antwoord Recept ΔSσ ΔScf ΔSθ [kj/ K] [kj/ K] [kj/ K] AMT 14.1