Мундарижа бет

6. Технологик ҳисоб
6.1 Моддий ва иссиқлик ҳисоби
2 – босқич СО конверторининг моддий ҳисоби.
Хисобни 51333 нм³/с табиий газга нисбатан (нормал шароитда) оламиз.
2-босқич СО конверторига келаётган газнинг таркиби:
6.1. жадвал

Номи	кг/соат	нм^3/соат	%
H2	2333	26128	50,9
СО	1476	1181	2,3
СО2	12403	6314	12,3
N2	11101	8881	17,3
Н2О	6971	8675	16,9
СН4	110	154	0,3
жами	34394	51333	100

Технологик жараенга асосан сув буғи 0.4:1 нисбатни ташкил қилади.

Сарфи:
Газ таркибидаги СОнинг 75% конверсияланади.
1476 •0,75=1107 кг/соат
Сув буғининг сарфи, кг/соат:

Водороднинг хосил бўлиши, кг/соат:

СО₂нинг хосил бўлиши, кг/соат:

Конверсиядан кейинги газ таркиби:
Ис газининг миқдори:
1476-1107=369 кг/соат ёки 295 нм³/соат
Сув буғининг миқдори:
6971 – 712 =6259 кг/соат ёки 7789 нм³/соат
СО₂нинг миқдори:
12403+1739=14142 кг/соат ёки 7180 нм³/соат
Водороднинг миқдори:
2333+80=2413 кг/соат ёки 27026 нм³/соат
2-босқич СО конверторининг моддий баланси:
6.2.жадвал.

Келиши				Сарфи
Номи	кг/соат	нм^3/соат	%		Номи	кг/соат	нм^3/соат	%
СН4	110	154	0,3		СН4	110	154	0,2
СО	1476	1181	2,3		СО	369	295	0,58
СО2	12403	6314	12,3		СО2	14142	7180	14,03
N2	11101	8881	17,3		N2	11101	8881	17,3
Н2О	6971	8675	16,9		Н2О	6259	7789	15,2
H2	2333	26128	50,9		H2	2413	27026	52,7
жами	34394	51333	100		жами	34394	51325	100

II - бoсқич СО кoнвeртoрининг иссиқлик xисoби
Иссиқликни кeлиши
1. Кoнвeртoрга кeлаётган буғ-газ аралашмасининг иссиқлиги
Q = (110 ·2,048 + 1476 ·1,03 + 12403 · 0,972 +11101 ·14,76 + 2333 ·1,032) · 300 + 6971 · 3172 =76129919,6 кж/соат
2.Реакция иссиқлиги.
2-босқич СО конверторининг катализатор қаватидаги ўртачи ҳарорати 400⁰Сни ташкил этади. Бу хароратдаги иссиқлик миқдори Q = 1360 кж/кг га тенг. У холда
Q ₂= 1360 · 1107 = 1505520 кж/соат
Иссиқликнинг умумий келиши:
Q_ум =Q₁+ Q₂= 76129919,6 + 1505520 = 77635439,6 кж/соат
Иссиқлик сарфи

1. 
   Кoнвeртoрдан 540 ⁰Сбуғ -газ аралашмаси билан чиқиб кетаётган иссиқлик миқдори:
   

Q₁ = (110 ·2,120+369·1,042 + 14142 · 0,998 + 11101· 14,504 + 2413 ·1,043)·350+ + 6259 · 3263 = 74813093,95 кж/соат

2. 
   Атроф-мухитга йўқотилган иссиқлик миқдори:
   

Q₂ =Q_кел - Q_сар=77635439,6 – 74813093,95 = 2822345,65 кж/соат
6.3 жадвал
2-босқич СО конверторининг иссиқлик баланси

Кeлиши			Сарф
Нoми	Кж/соат	%		Нoми	Кж/соат	%
Буғ – газ аралашмаси билан Реакция иссиқлиги	76129919,6 1505520	98,1 1,9		Буғ – газ аралашмаси билан Атрoф-муxитга	74813093,95 2822345,65	96,4 3,6
Жами:	77635439,6	100		Жами:	77635439,6	100

6.2 Асосий жихоз хисоби.
1. Газ аралашмасининг хажмий сарфи:
V = 51333 / 3600 = 14,30 м³ /с
2.Контактланиш вақтини аниқлаймиз.
τ =
бу ерда: μ – катализаторнинг эркин хажми, 0.4-0.5;
W – қуруқ газнинг хажмий тезлиги, соат^-1 ;
Т – харорат, К; n – буғ газ нисбати;
Р – ишчи босим. атм;
τ =
3. Конвертордаги катализатор унумдорлиги қуйидаги формуладан топилади:
Z = •
Z = =28,8м³
1 соатда 1 м³ катализаторга 28,8 м³СО тўғри келади.
28,8 м³ СО – 1м³
0,12 м³ СО – х м³
Х=(0,12*1107)/28,8=4,6 м³
4. Радиал конверторининг диаметри.
Д= бу ерда; v- газларнинг хажмий сарфи (м³/соат).
w – газларнинг тезлиги. (м/с)
Д=
Стандарт бўйича Д=2300 мм деб оламиз.
5.Конверторнинг ички труба диаметри:
_Д=
Стандарт бўйича Д=1100 мм деб оламиз.
_{6.Контактланиш юзани хисоблаймиз:
S = 0,785 * (D2 – d2) = 0,785 (2,32 – 1,12) =3,20 м2
7.Катализатор каватининг баландлиги:
H = V / S = 14,30 / 3,20 = 4,46 м.
8.Хар бир корзинкадаги катализатор қаватининг баландлиги:
4,46 : 2 = 2,23 м.
Корзинка тубининг эллиптиклигини ва юқори қисмни хисобга олиб, баландликни 6,06 деб оламиз. На=4,46+0,8+0,8=6,06 м}
Штуцерлар диаметри хисоби.

1. 
   Конверсияланган газни кириши учун штуцер диаметри.
   

d = = 0,720 м
стандарт бўйича d= 750 мм деб оламиз.

2. 
   Конверсияланган газни чикиши учун штуцер диаметри
   

d = =0,720 м
стандарт бўйича d =750 мм деб оламиз.

7. Механик хисоб.

1. 
   2 босқич CO конверторининг девор қалинлиги қуйидаги формула ёрдамида топилади
   

δ= +C_к+C_б
бу ерда: Р- ишчи босим,
D - ички диаметр,
τ_п - рухсат этилган юклама,
φ- пайванд чок коэффициенти (м),
C_к - коррозия коэффициенти, м,
C_т­ - бутлаш коэффициенти, м
δ = м ёки; 22 мм.

2. 
   СО конвертори эллиптик тубининг қалинлиги қуйидаги формула ёрдамида топилади.
   

δ= +C_к+C_б
бу ерда ; cосα – конус бурчаги
δ= +0.001 + Сб= 0.002 м, ёки; 20 мм

8. Гидравлик хисоб.

1. 
   2 босқич СО конверторининг гидравлик қаршилиги қуйидаги формуладан топилади.
   

∆Р= λ
Бу ерда:
λ - қаршилик коэффициенти,
Н - катализатор қатлами баландлиги, м;
д_е – эквивалент диаметри,
ώ₂ – газнинг тезлиги м/с ,
ρ – газнинг зичлиги, кг/м³ .
Ишқаланиш коэффициенти қуйидагича топилади:
λ =
Рейнольдс критерийсини қуйидаги формуладан топилади:
Ре = ω₂* д_е* ρ/μ
В_е – эркин хажм м³/ м³, τ – солиштирма юзаси м³/ м³ .
д_е = 4*0.38/460=3.3*10^-3
Газнинг хақиқий тезлиги ; ω₂ = ω/ В_е
ω₂= 1.5/0.4=3.75
Рейнолдс критерийсини топамиз.
Ре = ω₂* д_е* ρ/μ=
Ре<40 бўлгани учун
λ=140/Ре= 140/17=8.23
Юқоридагиларни ўрнига қўйиб қуйидагини оламиз.
∆Р=(8.23*5.95*1.1*3.75²⁾/( 3.3*10^-3*2)=94.851 Па


9. Асосий жихознинг баёни
Иккинчи босқич СО конверторининг асосий вазифаси СОни тўлиқ конверсиялаб, уни СО₂ кўринишига келтиришдан иборат. Углерод оксидини конверсиялаш босқичидаги мухим қурилмаларга конверторлар киради.
Саноатда кўпинча икки типдаги: аксиал (қаватли) ва радиал реакторлар қўлланилади. Аксиал реакторлар конструктив жихатдан оддийлиги билан фарқланади. Радиал реакторлар эса анча мураккаб тузилишга эга бўлиб, қатор технологик ва эксплуатацион устунликларга эга. Уларга кичик гидравлик қаршилик, катализатор қатламида газнинг текис тақсимланиши, ҳамда эксплуатация даври деярли ўзгармайди. Қуйида 2-босқич СО конверторининг техник тавсифлари келтирилган. Қурилма таркибида углероди кам бўлган пўлатдан таёрланиб, вертикал холатда жойлашган. Аппаратнинг юқори қисмида аралаштириш компресси бўлиб, у эритиб қуйиш йўли билан бириктирилган, пастки қисмида эса сферик ёки конуссимон туб билан томомланади.
Аппаратни ички қисми иссиқбардош бетон (футерофка) билан қопланган. Реактордаги жараён термопаралар орқали назорат қилиб борилади, яъни реакцион оқимнинг киришда, катализатор қатлами ва реактордан газларнинг чиқишида ўрнатилган саноат реакторларнинг айрим хусусият, кўрсатгичлари келтирилган. Ташқи диаметр – 3.29м; баландлик - 13.78 м; катализатор хажми – 44.25 м² ; ютувчи хажм – 4.75 м³ ; хажмий тезлик – 2030-2080 с^-1; катализаторсиз оғирлиги – 117158 кг атрофида бўлади.
Углерод оксиди конверсияси учун юборилаётган конвертланган газнинг иссиқлиги қозон утилизаторда буғ олишда фойдаланилади.
Юқори босим остида ишлатиладиган шаҳтали реакторларни қопламаларига ишлатиладиган иссиқбардош кимёвий таркибли бетонларга асосий қўшиладиган уларни таркибида SiO₂ миқдорини кам бўлиши билан характерланади. Юқори босимда юқори ҳароратда ишлатиладиган SiO₂ сув буғи билан кремнининг учувчан гидратларини ҳосил қилади, кейинчалик бу қозон – утилизаторнинг иссиқлик алмашиниши юзаларига ва углерод оксид конверсиясидаги катализаторларнинг устига қаттиқ SiO₂ холида ўтиради, бу эса қозон утилизаторида иссиқлик узатилишининг ва катализаторнинг активлигини кескин камайтиради.
Қопламнинг ички қатлами яъни буғ газ аралашмаси билан тўқнашадиган қисмида SiO₂ нинг миқдори 1-3% дан ортмаслиги шарт. Реакторнинг ишончли ишлаши кўп томонлама қоплаш ( футерофка) нинг сифати билан аниқланади. Шунинг учун уларга қўйиладиган талаблар жуда юқори. Чуқур ёриқлар корпусни ҳавфли қизишига олиб келади, шунинг учун барча саноат қурилмаларининг корпуси ташқаридан сувли қоплама (рубашка) билан ҳавфсизлигини таъминлаш мақсадида қопланади.