Qarshi muhandislik-iqtisodiyot instituti “Neft va gaz” fakulteti “Texnologik mashinalar va jihozlar” kafedrasi

14-Amaliy mashg‘ulot
Piroliz jarayonini o‘tkazish uchun pechlarning hisobi
Piroliz uchun propanli fraksiya olingan bulib, uning tarkibi jadvalda kursatilgan. Piroliz maxsuloti pirogazning tarkibi xam jadvalda kursatilgan. Pechning ishlab chikarish kuvvati G=10000 kg/soat. Propanli fraksiya pirolizi kushimcha Z=2000 kg/soat suv bugi bilan olib boriladi. Xom ashyoning pechga kirishdagi temperaturasi T=308 K.

Komponentlar	Tarkib; mol%		komponent	Tarkib; mol %
	Propanli fraksiya xom ashyosi	Pirogaz		Propanli fraksiya xom ashyosi	pirogaz
N2.........	0,7	13,2	S3 N6……	10,7	8,9
SN4…………	6,3	33,6	S3 N8 ……….	56,7	4,1
S2N2………	-	0,3	S4 ………	4,1	0,9
S2 N4…………	4,9	27,3	S5 +……….	-	2,1
S2 N6……..	16,6	9,6
			Jami:	100,0	100,0

1.Yonish jarayonini xisoblaymiz.

Yonish jarayoni 154-156 betlarda kursatilgan.
2. Xom ashyo va pirogaz tarkibi.
Xom ashyoning molekulyar massasi M_x=39,2; zichligi p_x=1,75 kg/m³; pirogazning mol massasi M_n= 23,8, zichligi r_p=1,07 kg/ m³;
Xom ashyo va suv bugi aralashmasi zmeyevikka kirishda va chikishdagi molekulyar massasini xisoblab topamiz:
= ; M_r= =22,6
3.Reaksiyaning oxirgi temperaturasi.
Pirogazning zmeyevikdan chikishdagi temperaturasi kuyidagi tenglama orkali topiladi.
T=T₂ X₂+T₃ X₃+T₃ X₃+T₄ X₄
bu yerda: T₂, T₃, T₄ - uglevodorodlar (S₂ N₆, S₃ N₆, S₃ N₈, S₄ N₁₀) ning zmeyevikdan chikishdagi temperaturalari. (K da)
2. X₂, X₃, X₄ –uglevodorodlar (S₂ N₆, S₃ N₆, S₃ N₈, S₄ N₁₀) xom ashyodagi mikdori.
Oxirgi temperatura bevosita kontakt vakti bilan boglik bulib, u Shmidt formulasida uz aksini topgan.
Lg ^et_opt= -12,75 + ; bu etan uchun
Lg _opt^pr= -10,96 + ; bu propan, propilen va butan uchun
Bu yerda ; -kontaktning optimal vakti (s).
Umumiy vakt optimal vakt bilan kuyidagicha boglangan.
_{(1,8 2,1) -}
Bu yerda jadvaldan foydalanib =0,7 s ga teng deb olamiz.
_{= = =0,33 S
0,33 =-12,75+ ;}
T₂=1117 K; T₃=1055 K _{0,33 = -10,96 +}
Uglevodorodlar (S₂N_6, S₃N₆, S₃N₈, S₄N₁₀) ning xom ashyodagi mikdorini jadvaldan kurib pirogaz temperaturasi T ni xisoblaymiz.
T=1117
Pechning issiqlik yuklamasi va yonilg‘i sarfi.
Pechning foydali issikligi Q_f=Q₁ +Q_p;
bu yerda Q₁- reaksion zmeyevikdagi gaz aralashmasini kizdirish uchun kerak bulgan issiklik sarfi.
Q_p- reaksiya uchun sarflangan issiklik, kVt.
Xom ashyoning reaksion zmeyevikka kirishdagi temperaturasini T_n=873 K deb olamiz va Q₁ ni kuyidagicha topamiz.
Q₁₌(G+Z) (q₈₇₃ –q₃₀₈) bu yerda: q₈₇₃ 1567,9 kJ/kg, q₃₀₈ 63,2 kJ/kg – gaz bug aralashmasining shu temperaturalaridagi jadvaldan olingan entalpiya kiymati.
Q₁=(10000+2000) (1567,9-63,2)=18,1 kJ/s=5015 kVt
Reaksiya uchun kerakli issiklik sarfi Q_p kuyidagicha topiladi:

Q_p=Q_p+Q₂

bu yerda: Q_p-piroliz reaksiyasi uchun sarflangan issiklik;
Q₂ - gaz-bug aralashmasini T_n=873 K dan T=1063 K ga isitish uchun sarflangan issiklik. 1kVt
Q = G_i; bu yerda - reaksiyaning issiklik effekti;
=255,9 kmol/s xom ashyoning mol mikdori;
= - ; bu yerda N₁; N₂-kelayotgan xom ashyo va pirogaz issikligi (kJ/kmol).
N₂ va N₁ larni jadvaldan aniklab olib,
; bu yerda N_1,N₂-kelayotgan xom ashyo va pirogaz issikligi (kJ/kmol).

N=N₂-N₁=-66060-(-101667)=35607 kJ/kmol ga ega bulamiz:

Q_n=

q₁₀₆₃=2297,3 jadvaldan olingan.
Q_r =2530+2433=4963 Kvt
Pechning foydali issikligi:
Q_f =4963+5015 =9978 kVt
Atrof muxitga yukotilgan issiklik mikdori q₁=7% deb kabul kila-miz. Pechdan chikib ketayotgan tutun gazlari temperaturasini T_r=673K deb olamiz. Bundan q-T grafigidan ularning entalpiyasi q₂=8800 kJ/kg ni aniklab olamiz.
Endi pechning F.I.K ni topamiz:

5. Radiant kameradan chikayotgan tutun gazlarining temperaturasini xisoblaymiz.
Yonish issiklik balansi ) tenglamasidan
(bu yerda yonishning F.I.K)
Tutun gazlari entalpiyasini topamiz:

q-T grafigidan bu entalpiyaga mos temperatura T_p=1473 K ni topamiz.
4. (5) Reaksion zmeyevikning isitish yuzasini topamiz.
U quyidagicha topiladi:
F_p= ;
bu yerda q_p-ekran trubalar isitish yuzasining urtacha issiklik kuchlanishi (kVt/m²). Bu kattalik odatda 34,7-37,2 kVt/m² deb kabul kilinadi. Biz q_p=37,2 kVt/m².ni olib
Fr= =133 m² ga ega bo’lamiz.
Trubalar diametrini d =0,14 m va devor kalinligini 0,008 m deb trubalarning umumiy ishchi uzunligini aniklaymiz.

Bitta truba uzunligini deb olib, reaksion zmeyevik 1 ta okimidagi trubalar sonini aniklaymiz:

7) Gaz bug aralashmasining reaksion zmeyevikda bulish vaktini aniklaymiz. U kuyidagi tenglama bilan topiladi:

bu yerda - gazning reaksion zmeyevikdagi urtacha chizikli tezligi (m/s).
Bu urtacha tezlikni topish uchun kerakli kushimcha xisoblashlar olib boramiz.
kg/(m² s)
Adabiyotlardagi ma’lumotlarga kura reaksion zmeyevikdagi bosimlar farki:
R_r=245 ga teng buladi.
Reaktordan chikayotgan maxsulot bosimi:
R_k=127 ga teng buladi.
Zmeyevik boshidagi bosim:
ga teng buladi.
Gaz-bug arlashmasining reaksion zmeyevikka kirishdagi zichligi normal sharoitda: a)
bu yerda: M_k=32,7- gaz-bug aralashmasining urtacha molekulyar massasi.
b) bu zichlik T_n=873 K va R_n=465 sharoitda
Gaz bug aralashmasining reaksion zmeyevik oxiridagi zichligi:
a) Normal sharoitda
M_r-22,6 gaz-bug aralashmasining reaksion zmeyevikdan chikishdagi urtacha molekulyar massasi.
b) bu zichlik T=1063 K va R_r=130 sharoitida

urtacha zichlik
gaz-bug aralashmasining chizikli tezligi.
a) reaksion zmeyevikning boshlanishida:

b) reaksion zmeyevikning oxirida:

v) Urtacha tezlik:
Topilgan natijalarni kuyidagi formulaga kuyamiz: