Sulfat kislotasini kontakt usuli bilan ishlab chiqarish. Reja

10. Qaynar qatlam pеchlarida rux bоyitmalarini kuydirish jarayonini hisоblash
Kuydirish jarayonida quyidagi sulfidlarning оksidlanish rеaksiyalari оqib
o`tadi:
ZnS+1.5O2=ZnO+SO2 ZnS+2O2=ZnSO4 PbS+1.5O2=PbO+SO2 2CuFeS2+6O2=Cu2O+Fe2O3+4SO2
2CuS+2.5O2=Cu2O+2SO2
2FeS2+5.5O2=Fe2O3+4SO2
2FeS+3.5O2=Fe2O3+2SO2 CdS+1.5O2=CdO+SO2
Dastlabki ma`lumоtlar:
Rux bоyitmalarining kimyoviy tarkibi, %: 52 Zn; 1.4 Pb; 6.4 Fe; 1.0 Cu; 0.4 Cd; 1.3 SiO2; 1.1 CaO; 0.7 Al2O3; S-xisоbоt buyicha, bоshqalar – 100% dan farqini tashkil etadi.
Minеralоgik tarkibi: rux-sfalеrit shaklida ZnS; qurg’оshin- galеnit shaklida PbS; mis- 1:1nisbatlikda xalkоpirit shaklida CuFeS2 va kоvеllin shaklida CuS;
Qоlgan tеmir - 3:1 nisbatlikda pirit FeS2 va trоilit FeS shaklida; kadmiy- silfid shaklida; bush tоg’ jinslari- krеmnеzеm, оxak, glinоzеm ko’rinishlarda mavjud bo’ladi.
6% nam dastlabki rux bоyitmasi kuydirish jarayoniga kеladi
Pеchga 30% gacha bоyitilgan kislоrоd bеriladi. Xavоning оrtiqcha sarfi 10% ni tashkil etadi. (оrtiqchalik kоeffisiеnti=1,1)
2.7 % rux sulfidining miqdоri
Kuydirish davrida chang chiqish darajasi 30%ni tashkil etadi. O’zining tarkibi bo’yicha changning tarkibi kuyindining tarkibiga o’xshashdir. Changda hamda kuyindida rux quyidagi birikmalar ko’rinishda bo’ladi:
95% ZnO; 3% ZnO•Fe2O3; 1.7% ZnSO4; 0.3% ZnS.
2.1-jadval.
Rux bоyitmasining ratsiоnal tarkibi

Birikmalar	miqdоri, kg
	Zn	Pb	Cu	Fe	Cd	S	CaO	SiO2	Al2O3	Bоshqalar	Jami
ZnS	52					25,44					77,4
PbS		1,4				0,22					1,62
CuFeS2			0,5			0,5					1,44
CuS			0,5	0,44		0,25					0,75
FeS2				3,97		4,55					8,52
FeS				1,99		1,14					3,13
CdS					0,4	0,11					0,51
CaO							1,1				1,1
SiO2								1,3			1,3
Al2O3									0,7		0,7
Bоshqalar										3,49	3,49
Jami	52	1,4	1	6,4	0,4	32,21	1,1	1,3	0,7	3,49	100

Hisоblashni 100 kg bоyitma bo’yicha оlib bоramiz.
52-x
x=52•97,4:65,34=77,44
sfalеritdagi оltingugirt
52•32:65,4=25,44
Bоyitma tarkibidagi galеnit miqdоrini tоpamiz, kg:
207,2 qurg’оshin 239,2 galеnit
1,4-x
x=1,4·239,2:207,2=1,62galеnitdagi оltingugirt miqdоri x=1,4•32:207,2=0,22
Bоyitma tarkibidagi xоlkоpirit miqdоrini tоpamiz, kg: Misning miqdоri 1,0:2=0,5
63,54-183,4
0,5-x x=0,5•183,4:6,6=1,44
xalkоpiritdagi tеmir miqdоri 55,8•1,44:183,4=0,44
xalkоpiritda оltingugirt miqdоri 64•1,44:183,4=0,5
Bоyitma tarkibidagi kоvеlin miqdоrini tоpamiz, kg: Misning miqdоri 1,0-0,5=0,5
0,5•95,54:63,6=0,75
Kоvеlinda оltingugirt miqdоri 0,5•32:63,6=0,25
Pirit va triоlitdagi tеmirning miqdоri quyidagicha ,kg: 6,4-0,44=5,96
Pirit tarkibidagi tеmir miqdоri 5,96•2:3=3,97
Bоyitma tarkibidagi pirit miqdоrini tоpamiz, kg:
55,8-119,8
3,98-x x=3,97•119,8:55,8=8,52
piritdagi оltingugirt
8,54-3,97=4,55
Trоilitdagi tеmir miqdоri
5,96-3,97=1,99
Bоyitma tarkibidagi triоlit miqdоrini tоpamiz, kg:
1,99•87,8:55,8=3,13
trоilitdagi оltingugirt miqdоri
3,13-1,99=1,14
Bоyitma tarkibidagi kadmiy miqdоrini tоpamiz, kg:
112,4-144,4
0,4-x
0,4•144,4:112,4=0,51
Kadmiy sulfididagi оltingugirt miqdоri 0,4•32:112,4=0,11

Kontakt massasining hajmi
Kontakt massasining hajmi, kontakt apparati konstruksiyaga muvofiq xavfsizlik omillarining qiymatlarini olish bilan aniqlanadi:
V = k*V*τ, (33)
bu yerda V - normal sharoitda gaz hajmi, m ³/ s;
τ - qatlamdagi aloqa vaqti, s;
k - xavfsizlik omili [1].
V₁ = 4*35,41*0,483 = 68,41 m³;
V₂ =2*35,41*0,676 = 47,87 m³;
V₃ = 1,3*35,41*0,877 = 40,37 m³;
V₄= 1.35*35.41*1,316 = 62.90m^3;
Jami: 219.55 m³.
Kontakt massasining har bir qatlamining maydoni tenglama bilan aniqlanadi:
F = V / 3600*ω, (34),
bu yerda V - normal sharoitda gaz hajmi , m³/s;
ω - oddiy sharoitda oniy gaz tezligi, m³ / s; biz ω=0,3 m³/s deb qabul qilamiz.
F₁ = F₂ = F₃ = F₄ = F₅ = 127481,1/3600.0,3 =118.04 m² .
Shuning uchun kontakt moslamasining ichki diametri quyidagicha bo'ladi:
D= (35)
D= 4.118.04/ 3.14 =12.26 m².
Kimyoviy texnologiya amaliyotidan biz texnologik jihatdan gazni diametri 8 metrdan ortiq bo'lgan apparatlarda taqsimlay olmasligimiz aniqlandi. Shuning uchun biz har biri 60 m² bo'lgan ikkita kontakt apparatini o'rnatishga qabul qilamiz.Shundan so'ng biz har bir apparatning radiusini mos ravishda 4,36 m, diametri 8,7 m ga olamiz.
kontakt massasi qatlamlarining balandligi quyidagicha bo'ladi:
h₁= V1/F=68,41/118.04=0.58m
h₂= 2/F= 47.87/118.04=0.41m
h₃= V₄/F=40.37/118.04=0.34m
h₄= V₄/F=62.90/118.04=053m
Qatlamlarning umumiy balandligi: 1.86 m
Amaliy ma'lumotlarga ko'ra, biz qatlamlar ustidagi bo'shliqni 0,5 radius, qatlamlar ostidagini ¹/₄ radius deb qabul qilamiz.
Birinchi, ikkinchi, uchinchi, to'rtinchi qatlamlar ustidagi bo'shliq:
0,5R=0,5*4,36 =2,18 m.
Birinchi, ikkinchi, uchinchi, to'rtinchi qatlamlar ostidagi bo'shliq:
1/4R=1/4*4,36 =1,09 m.
Bu yerdan apparatning umumiy balandligi:
2,18 x 4+1,09*4+1,86 = 15 m .
Kontakt massasi qatlamlarining gidravlik qarshiligi bu tenglama bilan aniqlanadi.
^1.74 * (Pa)
bu yerda A = 500- granulalari 5mm bo'lgan BAV massasi uchun;
w - birinchi qatlamdagi o'rtacha haroratdagi gaz tezligi;
w=
- birinchi qavatdagi o'rtacha haroratdagi gazning zichligi;


Shu singari hisoblanadi;
754.09 Pa,
=625.35 Pa,
974,81 Pa.
Kontakt massasining umumiy qarshiligi:
=1066.77 + 754.09 + 625.35 + 974.81=3421.02 Pa.
Ushbu hisoblashda qabul qilingan gaz harorati har bir qatlamga kirish va har bir qatlamdan keyin va har bir maydondan keyin konvertatsiya qilish darajasi, shunday qilib, oldindan hisob-kitoblar bilan belgilangan umumiy barcha kontakt aparati uchun minimal qiymati ahamiyatlidir.

XULOSA
Ushbu diplom ishida "Olmaliq KMK" Rux zavodi chiqindilaridan oltingugurt kislotasini ishlab chiqarish masalasi ko'rib chiqildi.Isish minoralari, issiqlik almashinuvchilari gazlari hisob-kitobi amalga oshirildi, qo'shimcha ravishda 4 qavatli kontakt moslamasining batafsil hisob-kitobi va moddiy balansi tuzildi.
Adabiyotni ko'rib chiqish qismida konsentrlangan va suyultirilgan sulfat kislotaning fizikaviy va kimyoviy xususiyatlari ko'rib chiqildi. Uni qo'llashning asosiy yo'nalishlari o'rganilib, mavjud ishlab chiqarish usullari keltirilgan va oltingugurt kislotasini ishlab chiqarishning turli xil texnologik sxemalari tahlili berilgan. Sulfat kislota olishning eng samarali usuli ikkilik kontakt va yutilish usuli ekanligi aniqlandi.
Sulfat kislota ishlab chiqarish uchun oltingugurtli angidridning oltingugurtga oksidlanish tezligi muhim bo'lib, unga katalizatorning iste'moli , kontakt apparati hajmi va quvvati, oltingugurtni qazib olish darajasi va boshqa ko'rsatkichlar bog'liq.
Oksidlanish darajasi (kontakt qilish) reaktsiyaning tezligiga to'g'ridan-to'g'ri mutanosib bo'lib, u harorat ko'tarilganda 530 ⁰C gacha ko'tariladi va shuningdek, harorat ko'tarilganda kamayib boradigan muvozanat konstantasiga bog'liq. Bunga qo'shimcha ravishda oksidlanish darajasi gaz aralashmasining tarkibiga bog'liq (har xil gaz tarkibida, optimal harorat bir xil emas), shuningdek katalizatorning tarkibi va holati, gaz taqsimotining bir xilligi va boshqa sabablarga bogliq. Sulfat kislota monogidratning optimal massa ulushi 98,3-99,9% ni tashkil qiladi. Sulfat angidrid (SO₃) yutilishining to'liqligi haroratning pasayishi bilan sezilarli darajada oshadi.

Texnologiyani tanlash bo'limida oltingugurt kislotasini olishning turli usullari ko'rib chiqildi va rux kontsentratidan rux ishlab chiqarishda chiqindi gazlaridan kontakt usuli bilan oltingugurt kislotasini olish jarayoni ko'rib chiqildi.

Quritish-yutish uchastkasidan esa tayyor sulfat kislota omborga haydab yuboriladi, kislota omborida oltingugurt kislotasi uchun 610 m³ hajmdagi 6 ta ombor bor. Barcha rezervuarlar futerovka qilinmagan. Rezervuarlarning quvvati tayyor mahsulotni sexning ikki haftalik ishi davomida saqlashga imkon beradi.
Tayyor mahsulotlarning xususiyatlari SK-1 sulfat kislota sexi GOST 2184-77 bo'yicha sulfat kislota ishlab chiqaradi.
1. Yaxshilangan sulfat kislota.
2. Texnik sulfat kislota 1-daraja.
3. Texnik sulfat kislota, 2-daraja.
Mehnatni muhofaza qilish, ekologik xavfsizlik bo’limida ekologik xavfsizlik, ishlab chiqarish xavfsizligi, favqulodda vaziyatlarda xavfsizlik va oltingugurt kislotasini ishlab chiqarishda xavfsizlikni ta'minlashning huquqiy va tashkiliy masalalari ko'rib chiqildi. Oxir oqibat shuni aytishimiz mumkinki, chindan ham oltingugurt kislotasi kimyo sanoatining asosiy mahsulotlaridan biridir. Sulfat kislota neft, metallurgiya, metallga ishlov berish, to'qimachilik, charm va boshqa sohalarda turli xilda ishlatiladi , u suvni tortib oladigan va quritadigan vosita sifatida ishlatiladi, neytrallash jarayonida, zarb qilishda va boshqa ko'plab maqsadlarda qo'llaniladi. Shu munosabat bilan ushbu fan yo'nalishi bo'yicha tadqiqotlar o'tkazish maqsadga muvofiqdir.


ADABIYOTLAR

1. 
   Amelin, A.G.Sulfat kislota texnologiyasi. / A.G. Amelin. - M.: Kimyo, 1971.- 496 b.
   

2. Vasilyev, B.T. Sulfat kislota texnologiyasi. / B.T. Vasilyev, M.I. Otvagina, -M: Kimyo,1985. -384 b.
3. Sulfat kislota haqida qo'llanma, / K.M. Malina- M.: Kimyo, 1971.- 744 b.
4. Karapettyans M.X. Kimyoviy termodinamika. / M.X. Karapettyans - M. Kimyo, 1975.-584- b.
5. Sanoat asboblari va avtomatizatsiya uskunalari. Katalog / V. Ya. Baranov, T.X. Beznovskaya, V.A. Bek va boshq., B.B. Cherenkov tahriri ostida, L. Mashina qurilishi. Leningrad. bo’limi. 1987.-847 b.
6. Dytnerskiy, Yu. I. Kimyoviy texnologiyaning asosiy jarayonlari va apparatlari. / Yu.I. Dytnerskiy, G.S. Borisov, V.P. Brykov va boshq. -M.: OOO "Alliance" nashriyoti, 2008.-496 b.
7. Bespamyatnov, G. P. Havodagi va suvdagi zararli moddalarning MPC. / G.P. Bespamyatnov, KK. Bogushevskaya, A.V. Bespamyatova, -L: Kimyo, 1975.- 456 b.
8. Teterevkov, A.I. Noorganik moddalar zavodlari uchun uskunalar va loyihalash asoslari. / A.I. Teterevkov, V.V. Pechkovskiy. - Minsk: Oliy maktab, 1981-326 b.
9. Anorganik moddalar texnologiyasi bo'yicha hisob-kitoblar.oo’yulari uchun o'quv qo'llanma. 2-chi qayta ishl. nashri. / M.E. Pozina muhar. ostida-L. Kimyo, 1977.-496 b.
10. Fizikaviy va kimyoviy miqdorlarning qisqa ma'lumotnomasi / A.A. Ravdelya va A.M. Ponomareva, -L.: Kimyo, 1983. -232 b.
11. Kogtev, S.E. Ta'limning barcha shakllaridagi 250 200 mutaxassisligi talabalari uchun kompleks kurs loyihasidagi "Jarayonning fizikaviy va kimyoviy asoslari" bo'limini tayyorlash bo'yicha uslubiy ko'rsatmalar/ NGTU;Tuz.: S.EKogtev, N.V.Ksandrov, I.N.Postnikova va b.- N.Novgorod. 1999- 24 b.