Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги ислом каримов номидаги тошкент давлат техника университети «электроника ва автоматика» факультети

Топшириқ
Натрий селитрани қуритиш учун қувурли-қуритгични ҳисоблаш:
G=1,2 т/соат, намликлари: w1=17%, w2=5%, босим атмосфера босимига тенг, ҳароратлар: t1=1610С, t2=850С,
Натрий селитрани қуритиш учун қувурли-қуритгичнинг ҳарорат ва босим динамикасини қуйидагича ҳисоблаш мумкин:
Босим динамикасини ҳисоблаш учун, илк ҳолда, атмосферага тенг босим берилган. Атмосферага тенг босим ҳамда бошқа маълумотлар дана олинганлиги учун, бир метр квадратга тегишли босимни Па (паскаль) ёки кПа (килопаскаль) номи билан кўрсатамиз.
Қувурли-қуритгичнинг барча намликлари (w1 ва w2) бўйича нисбий массаларини топиш учун, биз бир тонна қувурлида умумий массасини топишимиз керак. Бунинг учун, умумий массадаги барча компонентларнинг массаларини топлаймиз:
m_total = 1000 кг/т x 1.2 т/соат = 1200 кг/соат
Намликлар учун, умумий массадаги қувурлинин ва суднинг массасини топлаш керак:
m1 = m_total x w1 = 1200 кг/соат x 0.17 = 204 кг/соат
m2 = m_total x w2 = 1200 кг/соат x 0.05 = 60 кг/соат
Күритиш учун қувурли-қуритгичдаги ҳароратларни ёгинг. Қувурлинин тезлиги узгармаса, қуриш учун микстура қуйидаги тартибда ишлатилади: қувурли, тез сув ва термостатдан ўтилган агент. Агрегатнинг муҳитида жорий ҳароратда қувурлидан газ ёки пылдош териш бошланади, шунингдек, қуриш жараёни ўтади.
Бу қуйидаги формула ёрдамида қилинади:
Q = m1 x C1 x (t1 – t)
Натрий селитрани қуриш учун қувурли-қуритгичнинг ҳаракатланишини ҳиоблаш учун, керакли маълумотларни киритинг:
G = 1.2 тонна / соат - ушбу қувурли-қуритгич ҳар соатда 1.2 тонна материални ёқилади.
w1 = 17% - овқатлаш кўкиш воситаларининг 17% дан ташкил топган эндишлари селитранида мавжуд.
w2 = 5% - ишлаб чиқаришда кўкиш воситаларидан 5% гача йиғилган нақд пулидаги мавжуд эндишлари селитранида мавжуд.
t1 = 1610 °C - қувурлаш температураси, қувурлаш учун ҳавонинг температураси.
t2 = 850 °C - қуриш температураси, қуриш учун қувурланган селитрани температураси.
Бу маълумотларни ишлатиб, ушбу усулда қувурли-қуритгичнинг ҳаракатланишини ҳисоблаш мумкин:
Кўкиш воситаларининг таъсирини олдинидан олиш учун, селитранининг тўғри тақсимланган микдорини ҳисоблаймиз:
m1 = G * (1 - w1) = 1.2 * (1 - 0.17) = 0.996 тонна
m2 = G * w2 = 1.2 * 0.05 = 0.06 тонна
Қувурлишда ёқиладиган материал миқдорини топиш учун, умумий материал миқдорининг тўғри тақсимланган микдорга бўлиниш кўринади:
m3 = G - m1 - m2 = 1.2 - 0.996 - 0.06 = 0.144 тонна
Қувурлиш учун юқоридаги миқдор мослаштирилган тўғри тақсимланган миқд
Умуман, натрий селитранин қуритишда, нариқ ва қуруқ селитранларни термиш ошқозонда яқинлаштириб, уларни яқинлаштириб, уларнинг қурилма ечилиш температурасига етиб, тезлигини ошириш жараёнларида, улар суяган ҳавогарни яйлаштириш учун ишлатилади.
Нарқ селитрани ва қуруқ селитранин киритиш намликларига асосан, масалан, агар 1000 кг таркибига
Натрий селитрани қуритиш учун қувурли-қуритгичнинг ҳаракати тепло энергияси ва масса фойдаланиш миқдори бўйича ҳисоблаш мумкин.
Кувурлиш (реакциялар жорий бўлиб, энергия сарфида бўлади)
NaNO3 + C → Na2CO3 + CO2 + N2
Реакция формуласида кўрсатилган ҳолда, умумий тепловий ўзгариш қуйидаги каби ҳисобланади:
Q1 = ΔH1 * m1 = ( −467.6 кДж/мол ) * ( 1 мол NaNO3 / 85 г ) * ( 1200 кг/соат ) * ( 1 г / 1000 мг ) * ( 1 соат / 3600 сония ) = -7.74 кВт
Масса фойдаланиш миқдори:
m = w1 * G = ( 17 / 100 ) * 1200 кг/соат = 204 кг/соат
Қуритиш (кайта тергеттириш реакциялари жорий бўлиб, энергия бериш керак)
Na2CO3 + 2C → 2Na + 3CO
Реакция формуласида кўрсатилган ҳолда, умумий тепловий ўзгариш қуйидаги каби ҳисобланади:
Q2 = ΔH2 * m2 = ( 487.4 кДж/мол ) * ( 1 мол Na2CO3 / 105 г ) * ( 204 кг/соат ) * ( 1 г / 1000 мг ) * ( 1 соат / 3600 сония ) = 4.52 кВт
Масса фойдаланиш миқдори:
m = w2 * G = ( 5 / 100 ) * 1200 кг/соат = 60 кг/соат
Жами тепловий ўзгариш:
Q = Q1 + Q2 = -7.74 кВт + 4.52 кВт = -3.22 кВт
Жами тепловий ўзгариш қақрабу, ушбу жумладан кўрсатилади ки, реакция муваффақиятли ўтказилганда тепловий энергия 3.22 кВт дан фойдаланади
ейинги қадамлар бўйича қувурли-қуритгич процессининг массаларни ва энергиясини таҳлил қиламиз:
Қуритгичнинг сатқын жамгармаси массасини топамиз:
m = G x 3600 соат/с x 1,2 т/соат = 4,32 т
Натрий карбонат ва натрий хлорид содирлиги температурасидаги содирланиш реакциялари бўйича қошимча энергияни топамиз:
Q1 = (w1 x MW1 x t2) + (w2 x MW2 x t2)
Унда, MW1 = 106 г/моль - натрий карбонат молекуляр массаси, MW2 = 58,5 г/моль - натрий хлорид молекуляр массаси.
Q1 = (0,17 x 106 x 850) + (0,05 x 58,5 x 850) = 16 738,5 кДж/кг
Натрий селитрани қуритиш учун қувурли-қуритгичнинг ҳисоби қуйидагича болади:
Қувурлиш буйича:
Теплова энергия: Q = G * (w1 + w2) * (t1 - t2)
Q = 1.2 т/соат * (0.17 + 0.05) * (1610 - 850) = 356.4 тонна теплова энергия
Буни барча жиҳатлардан ҳисоблаш мумкин. Масалан, агар қувурлишда камбагал топишдан кейин ташқи муҳитга қувурлиш даражаси камайишига сабаб бўлса, теплова энергия учун қувурлиш даражасини камайтириш керак. Бундай ҳолатларда, қувурлиш даражасини қайта ҳисоблаш керак.
Куритиш буйича:
Куритиш учун қувурлилган нафтаси сони: n = G * w1 = 1.2 т/соат * 0.17 = 0.204 тонна
Куритиш учун муҳим хусусийатлар, масалан, куритувчи майдоннинг ҳажми, температураси ва бошқа параметрлари билан бир ҳолда ҳисобланади. Буни умумий шаклда қийматландириш мумкин.
Шу қуйидаги маълумотларга асосланганда, натрий селитрани қуритиш учун қувурли-қуритгичнинг ҳажми ёқимлиги ҳақида маълумот йўқ. Агар ҳажм берилган бўлса, куритиш учун нафтаси бундай қувурли-қуритгичдан куритилиши мумкин
Натрий селитранини қуритиш учун қувурли-қуритгични ҳисоблаш учун, биз термодинамикалик буюмлардан фойдаланишим керак. Бу буюмлар оқсилларни бир-бирига бирлаштириш ва олардан компаундлар қуришга имкон беради.
Натрий селитранини қуриш учун, биз моноксид ва карбон диоксид газларини ишлатамиз. Бу газлар моноксид (CO) ва карбон диоксид (CO2) каби ёмғир газлар бўлиб, биринчи қадамда ҳаво ва туздаги реакциялар оқсилларни ажратади:
2 NaNO3(s) → 2 NaNO2(s) + O2(g) ΔH = 82.4 кЖ/моль
4 NaNO2(s) + O2(g) + 2 C(s) → 2 Na2CO3(s) + 2 CO(g) + N2(g) ΔH = -343.6 кЖ/моль
Шунингдек, қуриш учун талаб қилинадиган газлар учун умумий реакция мавжуд:
2 NaNO3(s) + 2 C(s) → 2 Na2CO3(s) + N2(g) + 2 CO(g)
Қувурли-қуритгичдаги натрий селитрани қуриш борлари учун, манба бағдори кенгайтирилган. Шунинг учун, ушбу борлардаги ҳароратларни (t1 = 1610 °C ва t2 = 850 °C) қабул қиламиз. Бу ҳароратларда, намликлар бўйича мўлчамларни (w1 = 17% ва w2 = 5%) ҳам қабул қилиб, кенгайтиришни ҳисобга олимиз.

Намликларни фойдаланганда, бир тонна бор учун мўлчамлар қуйидагилар:

w1 = 17% => мўлчам = 0.17 тонна NaNO3
w2 = 5% => мўлчам = 0.05 тонна NaNO3