TOVERS VAN HELDER. Recept

Transcriptie

1 TOVERS VAN HELDER Aanmaaktover 22 AANMAKEN 1 TON PATENTKALI PRIJS Vraag Wat is de prijs van het aanmaken van 1 ton patentkali? Antwoord ΔSσ ΔScf ΔSθ Recept [kj/ K] [kj/ K] [kj/ K] 1 1 patentkalifabriek pm pm pm 2,, 1 kolentrein pm pm pm 3,, 1 handysize-carrier pm pm pm 4,, 396 mensen ,E+19 m³ lucht ,, 667 kg kaliumerts ,, 563 kg zwavelzuur ,, 103 kg water ,, 10 kg aardgas in 14 10,, kj stroom ,, 8 kg dieselolie in kg kaliumerts ,, 552 kg calciumchlorideopl ton patentkali maken ,, tonkm doen AMT 22 1 ton patentkali aanmaken patentkalifabriek Gereedschappen Kaliumkunstmestfabriek PotashCorp Canada

2 C pk.fabriek = ton K₂SO₄ /jaar ofwel 0,025 ton K₂SO₄ /s Ti1 = 1/C = 39,4 s/ton K₂SO₄ Td1 = 40 jaar = 1,E+09 s qi1 = Ti1/Td2 = 3,E-08 ΔS inzet sff.f. / ton sff = 3,E-08. Eigentover Fabriek [kj/ K]. Verder pm in afwachting van de eigentover. 2 1 kolentrein De productie wordt per kolentrein á la Cerréjon, zie HT 4, afgevoerd. Rijafstand 200 km Dit wordt doorberekend in cs carrier De productie wordt net als bij Cerréjon per cscarrier afgevoerd over zee. Vaarafstand km Dit wordt doorberekend in 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 = 7 s / ton patentkali Tdw = 3,E+08 sec 45 jaar qi = Tiw/Tdw = 3,E-08 ΔS inzet pm / ton patentkali = qi. pm = 1,E-05. Eigentover Helder [ kj/ K ] Met ET Helder: ET Helder 1 Helder afspelen ,E-05 Helder doen Men Neme 5 2,E+19 m³ lucht 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 kaliumerts Toverzicht.

3 Bij benadering Kaliummijn stelde PotashCorp Helder het Canada entropisch effect van het halen van kolen in dagbouw gelijk aan die van het halen van kaliumerts uit een mijn. Alleen voor het pandgeld bracht hij een correctie aan. Zie onder Pandgeld. Dit is inclusief de afvoer van gereed product met trein en boot. Met HT 1 Kolen: HT 1 1 ton kolen halen klaar ,667 ton kaliumerts doen kg zwavelzuur Met AMT 24 Zwavelzuur : AMT 24 1 ton zwavelzuur aanmake ,563 ton zwavelzuur doen kg water Met de Haaltover 9 Drinkwater : HT 9 1 ton water halen klaar ,10 ton water doen kg aardgas Er is aardgas nodig voor het drogen van de kaliumchloridekristallen uit de centrifuge. Stel het droogproces vergt kj/ton patentkali De helft van deze warmte wordt geleverd door de reactiewarmte KCl-zwavelzuur. Stel het aardgas levert kj incl rendementsverlies Verbranding van 2,47 kg aardgas geeft kj energie Dus nodig 9,88 kg aardgas/ton patentkali kj stroom Er is stroom nodig voor lopende banden, cyclonen, molens en overslaginstallaties. Benodigd kj/ton patentkali schatting Met AMT 4 Fossielstroom : AMT 4 1 kj stroom klaar 0, , , kj stroom doen Het utilitaire electriciteitsgebruik van de fabriek wordt begrepen in de Eigentover Fabriek. 11 8,2 kg dieselolie Ertstrein neemt 0,003 kg dieselolie/tonkm VT 6.6 CSCarrier neemt 0,0009 kg dieselolie/tonkm VT 4.6 Totaal 8,2 kg dieselolie 2 De prijs voor het nemen van dieselolie zijn doorberekend in 15 Pandgeld extra voor 667 kg kaliumerts Het pandgeld voor 1 ton kolen halen is 500 HT 1 Kolen ofwel voor 667 kg kolen 333 Het pandgeld voor het kaliumerts is : 920 Toverzicht. Dus bijbetalen voor 552 kg CaCl₂ - oplossing Toverzicht. De geconcentreerde calciumchloride-oplossing wordt tegen pandgeld ter beschikking gesteld aan de Beheerder voor gladheidsbestrijding op de wegen. En als het niet vriest in oude mijngangen gepompt.

4 Roeren & Mengen Flotatie-installatie 14 1 ton kali-kunstmest maken kracht kracht Lucht kracht kaliumerts Breken ertsgruis KCl-pekel ertspap brij van klei-pekel KCl-kristallen kracht klei-pekel natte warmte kristallen klei kracht waterdamp in depot KCl-kristallen H₂O zwavelzuur CaO 1. Omvorming 2. Oplossen warmte HCl - gas kracht Wassen Flotatie met luchtbellen Centrifugeren Drogen Verkorrelen KALIUMSULFAAT K₂SO₄ ofwel Bezinken calciumchloride-oplossin 9,5 mol CaCl₂/liter water 1 mol CaCl₂/5,8 mol water

5 Vorming Sσ : 1 2 KCl (c) + H₂SO₄ (l) K₂SO₄ (c) + 2 HCl (g) 1000 K 2 2 HCl (g) + H₂O 2 H+(aq) + 2 Cl (aq) + H₂O CaO + H₂O Ca²+ + 2 OH 2 H+(aq) + 2 OH 2 H₂O + 2 KCl (c) + H₂SO₄ (l) + H₂O + CaO K₂SO₄ (c) + Ca²+ + 2 Cl + H₂O Gehanteerde molmassa's M H₂ O₂ K Cl S Ca 0 0,032 0,039 0,019 0,032 0,04 T'overzicht Termen M n m Sσ Sσ Hf Hf reactievgl [kg/mol] [kg] [kj/ K.mol] [kj/ K] [kj/mol] [kj] Vóór 2 KCl 0, , ,E+06 H₂SO₄ 0, , ,E+06 H₂O 0, , ,E+06 CaO 0, , ,E+06 Na K₂SO₄ (c) 0, , ,E+06 H₂O 0, , ,E+06 Ca²+ 0, , ,E+06 2 Cl (aq) 0, , ,E+06 ΔSσ = -69 ΔHf = -5,E+06 exotherm ΔSσ 1 ton kaliumsulfaat = -69 kj/ K Spreiding ΔScf : Spreiden klei De klei wordt lokaal gedeponeerd, geen entropisch effect Spreiden calciumchloride, zie Pandgeld. Doen 10 kg aardgas Met KT4 Aardgas : KT 4 2,47 kg aardgas klaar ,88 kg aardgas doen tonkm doen Kolentrein : Wegbrengen 1 ton patentkali over 200 km

6 Met VT 6 Kolentrein : VT 6 1 k.treintonkm klaar -0,05-0,05 0, k.treintonkm doen Cs carrier : Verplaatsen : 1 ton patentkali over km Met VT 4 Cs carrier : VT 4 1 cscariertonkm klaar 0,02-0,02 0, cscarriertonkm doen Klaar! Bronnen :

7

8

9

10 ng

11

12