“Ҳимояга рухсат этилди” Кафедра мудири Х. М. Вапоев

1-жадвал

Компонентлар	SiO2	Al2O3	Fe2O3	CaO	MgO	SO3	П.п.п	
Оҳактош 79,27масс.огирлик.	3,50	0,66	0,40	43,10	0,35	-	31,95	79,27
Гилтупроқ-18,81 масс.огирлик.	12,29	3,76	1,44	0,35	0,39	-	1,58	18,81
куюнди-1,22вес.ч.	0,18	0,03	0,96	0,01	0,01	0,03	-	1,22
Хом ашё таркиби,%	15,02	4,44	2,78	42,46	0,39	0,03	34,53	100
Клинкера таркиби,%	23,00	6,80	4,25	65,30	0,62	0,05	-	100

Туйиниш коэффициентини хисоблаймиз

ТК= ,
Гилтупроқли модулни хисоблаймиз
n=

k=1,53;

Т=1110^0C
КИРИМ
Моддаларнинг молекуляр массалари:
CaCO₃-100 у.б; 56-CaO у.б, CO₂-44 у.б.
Охактош ва лойнинг дастлабки хомашёдаги берилган нисбатидан ва уларнинг кимёвий таркибидан келиб чиқиб, дастлабки хомашё таркибига кирувчи моддлар таркибини % хисобида топамиз:
P CaCO3 = б%·и% / 100% = 80%·95% / 100% = 76,0%
Р аралашма = б%·к% / 100% = 80%·5% / 100%=4,0%
Р SiO₂ = а%·в% / 100% = 20%·72% / 100% = 14,4%
Р Al₂O₃ = а%·2% / 100% = 20%·16% / 100% = 3,2%
Р Fe₂O₃ = а%·9% / 100% = 20%·7% / 100% = 1,4%
Р К₂О = а%·е% / 100% = 20%·1,7% / 100% = 0,34%
Р Na₂O = а%·ж% / 100% = 20%·3,3% / 100% =0,66%
Жами = 100%
ЧИҚИМни хисоблаш
Хисоблашларни 100 кг хом ашё учун олиб борамиз
M₂=100кг бошланғич хомашё аралашмасидан куйидаги кг лар хисобидан клинкернинг таркибий қисмлари хосил булади:
Бу ерда СаСО₃% = mCaCO₃; 76% кг СаСО₃;
у вақтда: mСаСО₃ = РСаСО₃% / 100%·m₂ кг=76кг СаСО₃
mCaO = mCaCO₃кг·56 / 100 = 76·65 / 100 = 43кг СаО
Куйдириш вактида SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O, K₂O каби кимёвий оксидлар ўзгармай колади, шунинг учун:
m_SiO2 = P_SiO2 = 14,4кг _SiO2
m_Al2O3 = P_Al2O3 = 3,2 кг _Al2O3
m_Fe2O3 = P_Fe2O3 = 1,4 кг _Fe2O3
m_K2O =P_K2O = 0,44 кг _K2O
m_Na2O = P_Na2O = 0,66 кг _Na2O
m аралашма = Р₂ аралашма = 4кг аралашма
∑_III= жами mкг клинкер = 67 кг клинкер каттик фазада.
Газ фазасига m′=m_CaCO3 – m_CaO = 76-43=33кг CO₂ утади.
Хаммаси булиб, 67 кг клинкер ва 33 кг СО₃ ни ташкил этади. У вақтда клинкерни масали % (огирлик) таркибида:
Р′_СаО = m_CaO·100% / m клинкер = 43 кг·100% / 67кг = 64,2%
Р′_SiO2= m_SiO2·100% / m клинкер =14,4кг·100% / 67кг = 21,5%
Р′_Al2O3 = m _Al2O3·100% / m клинкер = 3,2%·100% /67кг = 4,71%
Р′_Fe2O3 = m F_e2O3·100% / m клинкер = 1,4кг·100% / 67кг = 2,08%
Р′_K2O = m_K2O·100% / m клинкер = 0,34кг·100% / 67кг = 0,5%
Р′_Na2O = m_Na2O·100% / m клинкер =0,66кг·100% = 1,00%
Р′_{аралашма} =m_{аралашма}·100% / m клинкер = 4кг·100% / 67кг = 6,01%
∑_IV = жами: 67 кг = 100,00%
1т клинкер олиш учун хомашё сарфи:
1) тоза СаО дан:
m₁= Р′_СаО% / 100%·1000кг = 64,2% / 100%·1000кг·nт=642кг СаО
2) ёки тоза СаСО₃ дан:
m′₁= m₁кг·100/56 = 642 кг· 100 / 56 = 1146 СаСО₃
3) СаСО₃ куйишида ажралиб чикаётган СО₂: m₂ =m′₁–m₁=1146-64 = 504 CO₂
техник охактошдан сарф булади:
m′₂ = m′₁·100% / u%=1146·100% / 95%=1206 техник охактош.
Охактошдаги аралашмани миқдори:
m₃=m′₂-m′₁ =1206-1146=60кг аралашма.
4) Лойнинг К2 даги сарфланиши:
а) SiO₂ буйича m₄= Р′_SiO2% / 100%· 100кг ·пт=21,5% / 100%·1000·1т =215кгSiO₂
б) Al₂O₃ буйича m₅= Р′_Al2O3% / 100%·1000кг·пт =4,71%·1000·1т / 100% 47,1 кг Al₂O₃
в) Fe₂O₃ буйича m₆= Р′_Fe2O3% / 100%·1000кг·пт =2,08%·1000·1т / 100% 20,8кг Fe₂O₃
г) K₂O m₇ = Р′_K2O % ·1000кг·пт/ 100%=0,51·1000·1т / 100% 5,1кг K₂O
д) Na₂O m₈ = Р′_Na2O% ·1000кг·пт/ 100%=1,00·1000·1т / 100% 10кг Na₂O
∑_V = окими =300 кг
Хисоблар натижасини ушбу жадвалда белгилиймиз:
2-жадвал
1т портландцемент клинкери тайёрлайдиган учоқнинг моддий кирим-чиким якуни.

Кирим				Чиким
№	Хомашё		кг	№	Махсулот		кг
1.	Охоктош			1.	Клинкер
а.	СаСО3	m′1	1146	а.	СаО	m1	642
б.	Аралашма	m3	60	б.	SiO2	m4	215
2.	Курилиш лойи:			в.	Al2O3	m5	47,1
а.	SiO2	m4	215	г.	Fe2O3	m6	20,8
б.	Al2O3	m5	47,1	д.	K2O	m7	5,1
в.	Fe2O3	m6	20,8	е.	Na2O	m8	10
г.	K2O	m7	5,1	ж.	Аралашма	m3	60
д.	Na2O	m8	10,0	з.	CO2-	m2	504
	Жами		1504		Жами		1504

3.2. Иссиқлик баланси ҳисоблари
G₁ = 1000 т хактошни куйдириш учун углерод миқдорини хисоблаймиз
G₂ = углерод
Агарда коксдаги углерод миқдори а = 91% С бўлса, кокс сарфи:
G₃ = кокс.
2. Ўчоқ гази % таркибини аниқлаш: (СО₂ + О_2(озод) + N₂)
СО₂ миқдори:
а) СаСО₃ = СаО + СО₂ – Q₁
Б) С + О₂ = СО₂ + Q₂
10т оҳак тош парчаланганда чиқадиган СО миқдори:
100кг СаСО₃ __ 22,4м³ СО₂
10000 кг СаСО₃ __ V₁
V₁ =
Б) 514 углерод ёнганда СО2:
V₂ = хосил бўлади.
Барча СО₂: V3 = V1 + V2 = 2128 + 959,5 = 3087,5 м³ СО₂
Кислород миқдори :
Кокс ёқиш учун СО2 миқдорига тенг О2 миқдори:
V₄ = V₂ = 859.5м³ О₂
Агарда α = 1,4 лигини эътиборга олсак, О₂ миқдори:
V₅ = V4*α = 959.5*1.4 = 1343.3 м³ О₂
Реакцияга киришмай қолган озод О₂ миқдори:
V₆ = V₅ – V₄ = 1343.3 – 959.5 = 383.8 м³ О₂
Ҳаво билан кирадиган N₂ миқдори:
V₇ = м³ N₂
Шундай қилиб, ўчоқ гази таркиби:
СО₂ = V₃ = 3087.5 м³ ёки Р_СО2 = 36,2%(ҳ)
O₂ = V₆ = 383.3 м³ Р_О2 = 4,5% (ҳ)
N₂ = V₇ = 6060.7 м³ Р_N2 = 59.3% (ҳ)

Жами: 9532м³ Р = 100%

Жараённи энерготехнологик хисоблашларини бажариш учун иссиқлик баланс тенгламаси тузилади :

Q_кирим = Q_чиқим
Q_қ + Q_c + Q_г + Q_ф.у. + Q_p + Q_т.к.и. = Q + Q
Бу ерда: Q_қ , Q_{c ,} Q_г – аппаратга қаттиқ, суюқ, газ моддалар билан киритиладиган иссиқлик;
Q_қ^/ , Q_c^/ _, Q_г^/ - қаттиқ, суюқ, газ ҳолдаги махсулот, реакция ярим махсулотлари, реакцияга киришаолмай қолган дастлабки моддалар иссиқлиги;
Q_ф.у. ва Q_ф.ў^/ - иссиқлик чиқариш ёки ютилиоши билан физик ўзгаришлар иссиқлиги.
Q_p. ва Q_p^/ -эндо, экзотермик реакциялар иссиқлиги;
Q_т.к.и. ва Q_т.к.и.^/ - аппаратга ташқаридан киритиладиган ва ташқарига чиқариладиган иссиқлик миқдори.
Q_қ , Q_c, Q_г ;Q ,Q ларни қуйидагича хисоблаш мумкин:
Q = Gct = кг/соат; ккал/кг*град.; ккал/соат.
Газлар иссиқлик сиғимини Т⁰К учун:
C = C₀ + a₁T + a₂T²;
C_o, a_1,a₂ - китоблардан олинади.
Аралашма иссиқлик сиғими:
С_ар =
Q_ф.у = G₁r₁ + G₂r₂ + G₃r₃ + …
r₁,r₂,r₃ - фазавий ўзгариш иссиқликлари (конденсация, кристалланиш, эриш,)
Гесс қонунига мувофиқ реакция иссиқлик эффекти q_p⁰ (стандарт шароит
Т=298⁰С (+25⁰); Р=1 атм учун) реакция натижасида хосил бўлган моддалр яратилиш иссиқликлар йиғиндисидан, реакцияга киришувчи моддалар яратилиш иссиқликлари тенгдир:
А + В == С + D +q_p изобар шароитда:
q = (q_ярат.D + q_ярат.Е) - (q_ярат.А + q_ярат.В)
q = -ΔH⁰
Нернст тенгламасига мувофиқ ҳар хил Тда q_p:
q_p = q + Δa_cT + 1/2Δa₁T² + 1/3Δa₂ T³
Q_т.к.и. = GcΔt, ёки Q_т.к.и. = К_н.а.к.F(t_ис - t_совук)б
Углерод ёниш иссиқлиги q_c = 32784 кДж/га тенг бўлса ,
Ёқилғиларни ёқиш иссиқлиги. Менделеев тенгламасига мувофиқ:
Q_ё.ё.и.= 339,3*с + 1256*Н – 109(0 - S) – 25,2(9Н +W)
С, Н, О, S –углерод, водород, кислород, олтингугурт % миқдорлари.
W – намлик % миқдори.
а = 91% С, в = 7%, с = 2% сув бўлган кокс сарфи; 2) ўчоқ гази % таркибида;
Q_CaCO3 = 1206000 кДж/кмоль;
Q_CaO = 635100 кДж/кмоль;
Q_CO2 = 493510 кДж/кмоль;
Оҳактошни парчаланиш даражаси х = 95,0 ва α = 1,4 марта кўп булаётган булса;
Ечим: 1) 1 кмоль, яъни 100 кг охактошни термик парчаланиши
CaCO₃ CaO +CO₂ –Q