Bugungi kunda O’zbekiston Respublikasi o’ta salmoqli darajada rivojlanib takommillashib bormoqda. Dvlatimiz dunyo xamjamiyatida o’z o’rni va maveyiga EGA bo’ldi
Download 63.25 Kb.
|
Asror
|
6. Texnologik xisob
7. Moddiy va issiqlik xisobi “Farg’onaazot” AJ dagi quvvati 56700 tonna/yil bo’lgan karbamid ishlab chiqarish sexini loyixalang va hisoblang. Asosiy qurilma rektifikasiya kalonnasi” vazifasi berilgan. Moddiy balansni tuzish uchun berilgan quvvatni kg/soatga aylantirishimiz kerak.. Bunda sexni kunga ta’mirlanish uchun to‘xtalishini xisobga olishimiz kerak. U holda 56700*1000 335*24 49664kg / soat Sintez bo’limining moddiy balansi Dastlabki ma’lumotlar. 100%li mochevina olish uchun qurilmaning unumdorligi, (kg/soat) 49664 Suyuq ammiakning tarkibi, (%): Ammiak 99,8 Suv 0,2 Ekspanzer gazining tarkibi, (%): Uglerod (IV)-oksidi 97 Boshqa gazlar 3 Shular bilan birga, (%): (N2+H2) aralashmasi 2 Kislorod 1 Jarayonga qaytayotgan ammoniy tuzlarining suvli aralashmasidagi ammiak miqdori, (%) 40 Sintez kolonnasiga berilayotgan komponentlarning mol nisbati (NH3, SO2, N2O) 4,5 : 1,0 : 0,5 Karbomatni karbamidga aylanishi darajasi, (%) 65 Mochevinaning yo‘qotilishi, (%): Distillyasiya vaqtida 5 Bug‘lanish vaqtida 1 25 Donadorlashda 1 7% (5+1+1) yo‘qotilishni hisobga olgan holda 49664 kg/soat tayyor mahsulot olish uchun sintez kolonnasida hosil bo‘lgan mochevina, kg/soat: 49664 • 1,07 = 53140,48 Mochevinaning hosil bo‘lishi quyidagi reaksiya bo‘yicha boradi: CO2 + 2NH3 ^ NH2COONH4 + 159,32 kJ NH2COONH4 ^ (NH2)2CO + H2O - 26,27 kJ (7.1.1) (7.1.2)
Quyidagi reaksiya bo‘yicha 1000 kg mochevinaga sarflanayotgan ammiak va uglerod (IV) - oksidining stexiometrik sarfi, kg: Ammiak uchun stexiometrik sarfi, kg: (2 • 17 • 1000)/60 = 566,6667 Uglerod (IV) - oksidi uchun stexiometrik sarfi, kg: (44 • 1000)/60 = 733,3 bu erda: 17, 60 va 44 - ammiak, mochevina va uglerod (IV) - oksidlarining molekulyar massasi. 49664 kg/soat mochevina olish uchun sikilga berilayotgan regentlarning miqdori, kg/soat: Ammiakning miqdori, kg/soat: • 0,5667 = 30112,94 Uglerod (IV) - oksidining miqdori, kg/soat: • 0,7333 = 38969,69 Reagentlarning amaliy sarfini hisobga olgan holda, ammoniy karbomatni mochevinaga aylanishida ammiak va uglerod (IV) - oksidining mollar nisbati quyidagicha, kg/soat: 79 mNH3 = 53140,48 • (17 • 4,5 • 100) / (60 • 65) = 104237,1 mco2 = 53140,48- (44 • 1 • 100) / (60 • 65) = 59953,36 mH2O = 53140,48 • (18 • 0,5 100) / (60 • 65) = 12263,19 CO2 + 2NH3 ^ (NH2)2CO + H2O + 133,03 kJ (7.1.3) bu erda: 4,5 : 1 va 0,5 - ammiak, uglerod (IV) - oksidining va suvning mol miqdorlari; 65 - ammoniy karbomatning mochevinaga aylanish darajasi, (%). Ammiak, uglerod (IV) - oksidi va suvning ammoniy tuzlari eritmasi bilan siklga qaytarish miqdori. Ammoniy tuzlaridagi ammiak, uglerod (IV)-oksidining va suvning foizlardagi miqdorini a, p va у deb belgilaymiz. Boshlang‘ich ma’lumotlarga ko‘ra a=40% ni tashkil qiladi. Shunga asosan ammoniy tuzlari eritmasining tarkibi quyidagicha topiladi: MCO2 = 53140,48 • ( 44 • (1 - ц) ) / 60 • ц + 49664 • 44 • P / 60 bu erda, ц - ammoniy karbamatning mochevinaga aylanish darajasi, 0,65; P - distillyasiya va bug‘latilish jarayonida mochevinani yo‘qotilishi (suvsiz nisbatlardan tashqari 0,05 + 0,01 - 0,005 = 0,055): mNH3 = mCO2 • a / P (714) msuv = mCO2 • у / P (7.1.5) Amaliy malumotlarga ko’ra P=0,402183 y=0,402183 Noma’lum sonlarni o‘rniga qo‘yib, quyidagini hosil qilamiz, kg/soat: m’CO2 = 53140,48 • ( 44 • ( 1 - 0,65 ) ) / 60 • 0,65 + 49664 • 44 • 0,055 / 60 = 22986,79 m’NH3 = 22986,79 • 0,4/0,402183= 23396,22 m’H2O = 22986,79 • 0,402183/0,402183= 12157,14 Ammoniy tuzlari eritmasi bilan kelayotgan komponentlar miqdori, kg/soat: 22986,79+23396,22+12157,14=58490,56 Ammiakni hisobga olmagan holda, ammoniy tuzlari eritmasi bilan siklga qaytayotgan toza va qaytar ammiak miqdori, kg/soat:
Siklga kirayotgan toza ammiak va qaytar ammiak tarkibidagi suvning miqdori, kg/soat: B1 = 158,42-13,97- 1 /0,402183=155,64 Sintez kalonnasiga kirayotgan komponentlarning umumiy miqdori, kg/soat: mNH3 =104237,1 mco2 = 59953,36 mH2o = 12263,19 Toza uglerod (IV)-oksidining miqdori, kg/soat:
bu erda, 78 va 44 - ammoniy kabomat va uglerod (IV)-oksidining molekulyar massasi. Ushbu miqdordagi ammoniy kabomatning hosil bo‘lishi uchun sarflanayotgan ammiakning miqdori, kg/soat:
Reaksiyaga kirishmay qolgan ammiakning miqdori, kg/soat: 106280,96-46327,6=57909,5 Ammoniy karbomatdan mochevinaning hosil bo‘lishi, kg/soat: 106280,96- (60/78) • (65/100) =53140,48 Reaksiyaga kirishmay qolgan ammoniy karbomat miqdori, kg/soat: 106280,96^ (100 - 65/100) = 37198,34 Reaksiya bo‘yicha ammoniy karbomatdan mochevinaning hosil bo‘lishida ajralib chiqayotgan suvning miqdori, kg/soat:
15942,14+12263,19=28205,33
Distillyasiya bo‘limining moddiy balansi Distillyasiyada suyuqlanmadan ortiqcha ammiak haydaladi va mochevinaga aylanmagan ammoniy karbomat eritmasi parchalanadi. Mochevina va parchalanmagan ammoniy karbomat ammiak va suv tutgan suyuq faza qaytadan distillyasiyaga, gaz fazasi esa yuvish kolonnasiga beriladi. Ortiqcha ammiakning haydalish miqdori,% 90 Ammoniy karbomatning parchalanish darajasi, 90 Birinchi bosqich distillyasiyaga kelayotgan suyuqlanmaning tarkibi (moddiy balansga qaralsin). Birinchi bosqich distillyasiya kolonnasidan chiqayotgan gaz fazasidagi suv bug‘larinmg miqdori,% 3 Ammoniy karbomat quyidagi reaksiya bo‘yicha parchalanadi: NH2COONH4« (NH2)2CO + H2O - 26,27 kJ (7.1.6) • 0,9 = 33478,50 kg/soat Ammoniy karbomat parchalanishida ajralayotgan ammiakning miqdori, kg/soat: 33478,50• 2 17/78 = 14593,19335 Ammoniy karbomat parchalanishida ajralayotgan uglerod (IV)-oksidining miqdori, kg/soat: 33478,50- 44/78 = 18885,31 Suyuq fazada qolgan ammoniy karbomat miqdori, kg/soat: -33478,50 =3719,8336 Haydalayotgan ortiqcha ammiak miqdori, kg/soat: 57909,5 • 0,9 =52118,54769 Suyuq faza tarkibida qolgan ammiakning miqdori, kg/soat: 57909,5 -52118,54769=5790,95 Haydalayotgan ammiakning umumiy miqdori, kg/soat: 14593,19335 +52118,54769 = 66711,74 Gaz fazasi bilan chiqib ketayotgan suv bug‘ining miqdori, kg/soat: (424,89+18885,31+66711,74) • 3/(100-3) = 2660,47 Suyuq fazada qolgan suvning miqdori, kg/soat: 28205,33 -2660,47 = 25544,86 Distillyatsiya jarayonida ajratib olingan mochevinani miqdori , tayyor mahsulot massasining 5%ga teng. Kg/soat. 49664 • 0,05 = 2483,2 30 Quyidagi reaksiya bo‘yicha mochevinadan ammoniy karbomatning hosil bo‘lishi, kg/soat: (NH2)2CO + H2O= NH2COONH4
• 78/60 = 3228,16 Mochevinadan ammoniy karbomatning hosil bo‘lishida sarflangan suvning miqdori, kg/soat: • 18/60 = 744,96 Kolonnada parchalanayotgan ammoniy karbomatning umumiy miqdori, kg/soat: +3228,16= 6947,9936 Quyidagi reaksiya bo‘yicha ammoniy karbomatning ammiak va uglerod (IV) - oksidilariga parchalanish (ajralish) miqdori, kg/soat: NH2COONH4 ^ 2NH3 +CO2 Ammoniy karbomatning parchalanishi natijasida ajralib chiqayotgan ammiakning miqdori, kg/soat: 6947,9936 • 2 • 17/78 = 3028,61259 Ammoniy karbomatning parchalanishi natijasida ajralib chiqayotgan uglerod (IV) - oksidining miqdori, kg/soat: 6947,9936 • 44/78 = 3919,38101 bu erda, 17 va 44 - ammiak va uglerod (IV) - oksidining molekulyar massalari. Kolonnadan haydalayotgan ammiakning umumiy miqdori, kg/soat: +3028,61259 = 8819,56 Kolonnadan haydalayotgan ammiak va uglerod (IV) - oksidilarining umumiy hajmi, m3 /soat: Vnh3 = (8819,56 22,4 (273+110) 101325)/(17 273 3 105) =5506,52 vco2 =3919,38101 22,4 (273+110) 101325/44 273 3 105 =945,46 bu erda, 22,4 - 1 kmol gazning n.sh. dagi hajmi, m3; (273+110) - haydalayotgan gazlarning o‘rtacha harorati, oK; 3-105 - kalonnadagi bosim, n/m2. Dastlabki ma’lumotlarga asosan, suv bug‘lari quruq gazlarni hajmiga nisbatan 30% ni tashkil qilishinihisobga olgan holda, quyidagini hosil qilamiz, m3/soat: Vsuv = (5506,52 + 945,46) • 0,3 = 1935,59
8. Asosiy qurulmaning bayoni Ikki yoki bir necha komponentlardan tashqil topgan bir jinsli suyuqlik aralashmalarini ajratishda xaydash (distillyatsiya va rektifikatsiya) usuli keng ishlatiladi. Haydash jarayonidan ajralib chiqqan bug’ kondensatsiya jarayoniga uchrab yon, xosil bo’lgan kondensat distillyat yoki rektifikat deb ataladi. Bug’lanmay qolgan va qiyin uchuvchan komponentdan tashkil topgan suyuqlik qoldiq deb yuritiladi. Bug fazasining yengil uchuvchan komponent bilan boyish darajasi asosan xaydash usuliga bo’g’liq. Suyuqliklarni xaydashning ikkita prinsipial usuli bor: oddiy xaydash (distillatsiya) murakkab xaydash (rektifikatsiya) Suyuq aralashmalarni komponentlarga tula ajratish uchun rektifikatsiya usulidan foydalaniladi. Suyuq aralashmalarni rektifikasiya yordamida ajratish kolonnali apparatlarda olib boriladi, bunda bug’ va suyuqlik fazalari o’rtasidagi uzluksiz va ko’p marotabalik kontakt yuz beradi.Fazalar o’rtasida modda almashinish jarayoni boradi. Suyuq fazadan yengil uchuvchan komponent esa suyuqlikka o’tadi. Rektifikatsion kalonnaning yuqorigi qismidan chiqayotgan bug’ asosan yengil uchuvchan komponentdan iborat bo’lib, u kondensatsiyaga uchragandan so’ng ikki qismga ajraladi. Kondensatning birinchi qismi distillyat yoki rektifikat (yuqorigi maxsulot) deb ataladi. Kandetnsatning ikkinchi qismi esa apparatga qaytariladi va u flegma deb yuritiladi. Qurilmaga qaytarilgan suyuqlik (flegma) pastdan ko’tarilayotgan bug’ bilan uchrashadi. Kalonnaning pastki qismidan asosan qiyin uchuvchan komponentdan tashkil topgan qoldiq uzluksiz ravishda chiqarib turiladi. Rektifikatsion qurilmalarda asosan ikki tipdagi apparatlar ishlatiladi: pog’onali kantakt apparatlar (tarelkali kalonnalar) uzluksiz kontaktli aparatlar (plyonkali va nasadkali kalonnalar) Tarelkali, nasadkali va ayrim plyonkali apparatlar ichki tuzilishi (tarelka, nasadka) ga ko’ra absorbsion kalonnalarga o’xshash bo’ladi. Rektifikatsion kalonnalarni xisoblash xam bir xil tipdagi absorbsion apparalarni xisoblashdan farq qilmaydi. Suyuq fazadan yengil uchuvchan komponent esa suyuqlikka o’tadi. Rektifikatsion kalonnaning yuqorigi qismidan chiqayotgan bug’ asosan yengil uchuvchan komponentdan iborat bo’lib, u kondensatsiyaga uchragandan so’ng ikki qismga ajraladi. Kondensatning birinchi qismi distillyat yok i rektifikat (yuqorigi maxsulot) deb ataladi. Kandetnsatning ikkinchi qismi esa apparatga qaytariladi va u flegma deb yuritiladi. Qurilmaga qaytarilgan suyuqlik (flegma) pastdan ko’tarilayotgan bug’ bilan uchrashadi. Faqat dastlab yuqorigi va pastki kalonna aloxida xisoblanadi, so’ngra rektifikatsion apparatning umumiy ish balandligi aniqlanadi. Rektifikatsion kalonnalar (absorberlardan farqi) qo’shimcha issiqlik almashinish apparatlari (isitgich, qaynatgich, xaydash kubi, deflegmator, kondensator, sovitgich) bilan ta’minlangan bo’ladi. Bundan tashqari atrof muxitga tarqaladigan issiklikning yo’qolishini kamaytirish uchun rektifikatsion kalonnalar issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplanadi. Download 63.25 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||