Mavzu: birikkan azot texnologiyasi reja: Azot sanoatining xomashyo manbalari va ishlatilishi Atmosfera azotini biriktirib olish usullari

Ammiak sintezi qurilmasining yuqori va baqaror mahsuldorligini ta’minlashning asosiy shartlari quyidagilardir:

• Azot vodorodi aralashmaning yuqori darajada tozalanishi (inert gazlar va katalizator zaharlaridan tozalash).
• N2:H2 nisbatani 1:3 holatda saqlash.
• Katalizatorlarni hamma joyida haroratni optimal saqlash.
• Kontakt apparatiga kiruvchi gazlar aralashmasi tarkibida NH3 miqdorini kamaytirish.
• Sintez minorasining takomillashgan konstruksiyasini yaratilishi.

0‘rtacha bosimda ammiak sintezlash. Sanoatda sintetik ammiak ishlab chiqarish qo‘llaniladigan bosimga qarab uch xil bo‘ladi:

• Past bosimda — 10 MPa gacha;
• 0‘rtacha bosimda -25—60 MPa;
• Yuqori bosimda — 60—100 MPa.

Hozirgi vaqtda ko‘pincha o'rta bosimda ammiak ishlab chiqarish qo'llaniladi. 0‘rtacha bosimda ammiak ishlab chiqarishning texnologik sxemasi 1- rasmda berilgan.

Toza va aylanma gazlar aralashmasi ko‘p pog‘onali turbo- kompressor(5)da (bug‘, havo, gazlar bilan ishlovchi motorga tur- bina deyiladi, kompressor havoni yoki gazlarni siquvchi apparat).
30—22 MPa gacha siqilib ammiak sintezi kalonasiga beriladi, qaysiki, unda (1) ammiak sintezlanadi. Sintez kalonasida (kalona-ustun) chiqqan tarkibida hajm jihatdan 20% gacha NH3 saqlovchi gaz (harorati 400° С ) avval bug‘ hosil qiluvchi qozon orqali o‘tib suvli sovitgich(3)ga boradi. So'ngra 30—40°C haroratgacha soviydi va speratorga ajratuvchi apparat) boradi. Separatorda ammiakning bir qismi gazlardan ajraladi, kondensatlanadi.
Reaksiyaga krishmay qolgan aylanma gazlar sirkulyatsiyasi gazlari deyilib, kompressorda so‘rib olinadi. Ammiak hosil bo'lishiga sarflangan gaz miqdoriga teng miqdordagi toza azot vodorodli gazlar aralashmasi bilan qo‘shilib, ammiakli gazlar aralashmasidan to‘liqroq ajratish uchun kondensatsiya kalonasiga yuboriladi. Bunday qilish toza azot vodorodli gazlar aralashmasini suyuq ammiak bug‘lantirgich(7)da va kondensator(6)da aralashgan suyuq ammiak bilan bevosita to‘qnashuvi natijasida -10°C gacha sovitish orqali C02 va CO lardan yanada qo‘shimcha ravishda tozalash hamda ammiakni to‘liqroq ajratish imkonini beradi.
Ammiak sintezlash qurilmasining asosiy qismi sintez kolonnasidir Kolonna 175—200 mm, (odatda xromvanadiyli) po‘latdan yasalgan silindrsimon korpus bo’lib, ustki va ostki qismi qopqoq bilan berkitilgan. Kolonnaning balandligi 12—20 m. Hozirgi zamon kolonnalarining ichki diametri 1,0—2,8 m boiadi. Kolonnalar loyihasi asosan korpusning kattaligi va ichki nasadkasining tuzilishi bilan farq qiladi.
Kolonna korpusining ichida nasatka (ichki qurilma) bo‘lib, u katalizator qutisi va issiq almash- tirgichdan iborat bo'ladi. Kata­lizator qutisi kolonnaning yuqori qismiga joylashgan bo‘lib, katali­zator oralariga va kolonnaning ostki qismiga quvursimon issiq almash- tirgich o'rnatilgan. Bular jarayon- ning avtotermikligini (o‘zini-o‘zi issiqlik bilan ta’minlash) ta’min- laydi. Katalizator, quvursimon holda joylashtirilgan reaktorlar, qaytar izotemik jarayonda optimal harorat rejimini ta’minlay oladi. Shuning uchun hozirgi zamon yirik ammiak sintezi qurilmalarida tokchali sintez kolonnalari qo‘llanilmoqda.
0‘rta bosimda ammiak sintezi kolonnasi.
] — kolonna koipusi;
2 — ichki devor;
3 oralig'idagi aylanma bo'shliq;
4 — katalizator qutisi;
5 — issiqalmashgich;
6 — boshoqsimon panjara;
7 — markaziy quvur;
8-ikkinchiissiqalmashgich
9 — gl40 qo‘shimcha azot-vodordli aralashma berish uchun kuvur (baypas).
Muallaq turgan katalizator qavatida gazni katalizator bilan to`q- nashuv, yuzasini ancha oshirish va katalizning harorat rejimini yaxshilash natijasida jarayonni ancha jadallash mumkin bo‘ladi. Bunday prinsipda ishlovchi sintez kolonnalari tajribada sinab ko‘rilmoqda. Hozirgi vaqtda mahsuldorligi 150 dan to 150 t/sutkagacha bo'lgan ammiak sintezi kolonnalari qo'llaniladi. Mahsuldorlik 91 % gacha bo‘ladi. Katalizatorlar har ikki yilda almashtiriladi.
1 t ammiak ishlab chiqarish uchun 2750—2900 nm3 azot vodo- rotli aralashma: 300 m3 suv, 1300—1500 kvt/s. elektr eyengichsi sarflanadi.