Ro'yxatga olish sanasi 23 Fevral 2024
13 SotishAmmiak ishlab chiqarishning moddiy va issiqlik balanslari
![Tabiiy gazni oltingugurtli birikmalardan tozalash.
Tabiiy gaz o'zida oltingugurtli birikmalar aralashmalarini tutadi. Ular
merkaptanlar (RSH), tiofen (getcrotsiklik birikmalar C4H4S), oltingugurt
uglerod (CS]), sulfidlar (R
2 S), vodorod sulfid (H
2 S) va boshqalardir. Bundan
tashqari gazga kuchli hidga ega bo'lgan etihn~rl<<lptan qo'shiladi. Ushbu
qO'shimcha tabiiy gazga o'ziga xos hid beradi (met an - hidsiz gazdir). Bu tadbir
xavfsizlikni ta'minlash uchun qilinadi - portlash xavfiga ega bo'lgan gazning silqib
chiqishi atrofdagilarga sezilishi zarur. Tabiiy gaz tarkibida oltingugurtning miqdori
ko'p emas, o'rtacha bir necha o'n mg/m3 ni tashkil etadi. Ammo oltingugurt
barcha ko'rinishda ham ammiak ishlab chiqarilishida foydalaniladigan.
katalizatorlarni zaharlaydi. Uning miqdori 0,5 mg s/m 3
qiymatdan ortmasligi
lozim.
Kam miqdordagi aralashmalardan tozalash uchun sorbsion usullar
samaralidir, biroq turli komponentlar turlicha o'ziga xos sorbentlar orqali
yo'qotiladi.
Ko'p bosqichli sorbsion tozalashdan qutulish uchun, barcha oltingugurt
tarkibli birikmalar avval bir holatga keltiriladi - ular oltingugurtli vodorodgacha
gidratatsiya qilinadi:
RSH+H
2 =H
2 S+R; C
4 H
9 S+4H
2 =H
2 S+C
4 H
10
CS
2 +4H
2 =H
2 S+CH
4
Gidratlash uchun kerakli vodorod azotovodorodli aralashma ko'rinishida
ammiak ishlab chiqarishda mavjud. U 15 % gacha miqdorda qo'shiladi. Ushbu
reaksiyalarda kobalt-molibdenli katalizator 670K haroratda faol bo'ladi. Gidrirlash
reaktori ichidan chiquvchi gazda oltingugurt H
2 S ko'rinishida mavjuddir va shu
yerda gazni adsorberda tozalash amalga oshiriladi. Tabiiy gazni oltingugurtdan
tozalashning texnologik sxemasi ko'rsatilgan. Oltingugurtni yutuvchi rux
oksididir - ZnO:
ZnO+H
2 S=ZnS+H
2
10](https://docx.uz/documents/54b4c617-0813-4196-9a2b-317ee8085fb6/page_11.png?v=1)
![CO+H
2 O=CO
2 +H
2 +Q
Bulardan birinchisi-endotermik, ikkinchisi ekzotermik reaksiyalardir.
Ularning muvozanatiga harorat darajasi turlicha ta'sir ko'rsatadi: birinchisiga ijobiy
va ikkinchisiga salbiy. Modomiki, boshidam etanning mumkin qadar to'liq
ajratilishini ta'minlash lozim bo'lar ekan, demak, jarayonning haroratini ko'tarish
rnaqsadga muvofiqdir. Bunda ikkinchi reaksiyaning rnuvozanati chap tomonga
suriladi. Metanning konversiyasi hajm kattalashuvi bilan sodir bo'ladi, shuning
uchun past bosim metanning yanada to'liqroq ajralishiga yordamberadi.
Shu tariqa, yuqori harorat va past bosim metanning konversiyalanishiga
termodinamik jihatdan foydalidir. Ammo ushbu shartlar umuman texnologik
jarayon uchun foydali bo'lmasligi mumkin. Oxirgi bosqich bo'lmish ammiakning
sintezi yuqori bosim sharoitida (30 MPa) o'tkaziladi. Gazni siqish uchun
sarftanuvchi A energiya R
1 dan va R
2 gacha bosimlar bo'yicha quyidagicha
ifodalanadi:
A= γ
γ − 1 nRT[1-(P
2 /P
1 ) (γ- )/γɭ
],
Energiya sarftanishi gaz hajmi n-mollar soniga mutanosibdir. Metan va CO
larning to'liq o'tishida 4 mol vodorod hosil bo'ladi va ularga azotning 4/3 mol
stexiometrik miqdori qo'shiladi. Agar metan konversiyasi termodinamik jihatdan
foydali, atmosfera bosimi ostidagi sharoitlarda o'tkazilsa, keyinchalik azot-vodorod
aralashmasining besh hajmdan ortiqrog'ini siqish zarur bo'ladi.
Agar fagat metannigina (suv bug'i bosim ostida kiritiladi) siqqan holda,
konversiya oralig bosim ostida o'tkazilsa, energiya sarti kamroq miqdorni tashkil
etadi. U holda azot-vodorodli aralashmaning besh barobar hajmini siqish uchun
sarflanuvchi energiya sezilarli ravishda kamayadi. Har bir omilni hisobga olib
amalga oshirilgan hisoblashlar, konversiya bosqichida 4 MPa miqdoridagi bosim
optimal (eng maqbul) bosim ekanligini ko'rsatdi.
Bosimning metanning konversiyalanish muvozanatiga bo'lgan ta'siri 1 -
jadvalda keltirilgan.
13](https://docx.uz/documents/54b4c617-0813-4196-9a2b-317ee8085fb6/page_14.png?v=1)
![1n K
M =-29,44+12770/T – 0,41
bu yerdagi K
m stexiometrik tenglama uchun aniqlangan; o'lchov birligi T[K], R.
Stexiometrik azotovodorod aralashmasining ammiakka aylanishi
muvozanati darajalari.
Agar dastlabki (boshlang'ich) stexiometrik aralashma 1 mol N
2 va 3 mol H
2
miqdorlardan iborat bo'lgan bo'lsa, u holda o'tishning muvozanat darajasida Xm (1-
x
m ) mol N
2 va 3(1-x
m ) mol H
2 qoladi, 2 x
m mol NH
3 hosil bo'ladi, umumiy hajm esa
kamayib, (4-2x
m ) molga teng bo'lib qoladi. Hajmiy konsentratsiyalar (l-x
m )/(4-2
x
m ), 3(1-x
m )/(4-2x
m ) va 2x
m (4-2x
m ) ga muvofiq teng bo'lib qoladi.Reaksiya
muvozanatini quyidagi tenglama orqali ifodalaymiz:
Reaksiya (AI, K, Ca va b.) elementlarni barqarorlashtiruvchi va behuda
sarflanishiga yo'l qo'ymovchi g'ovakli temir katalizatori ishtirokida sodir bo'ladi.
U 650-830 K haroratlar atrofida faol va termik jihatdan turg'undir. Shuning
uchun sintez bosimlarining sanoatga oid muhim sohasi 20 MPa miqdordan yuqori
bo'lib, bunda o'tish darajasi 20 % dan ortiq bo'ladi. Jarayonning texnik-iqtisodiy
asoslari jarayonning 30-32 MPa bosimda bo'lishi eng maqbul (optimal) yechim
ekanligini ko'rsatadi. Bosimning ko'tarilishi ammiak miqdorining kam hosil
bo'lishi munosabati bilan uskuna va qurilmalar hamda kompressiyaga bo'ladigan
sarf-xarajatlarni keskin ko'tarib yuboradi. Bu shart-sharoitlardan ammiak ishlab
chiqarishning zamonaviy agregatlarida foydalaniladi. Bundan keyin sintez
tizimida jarayonlarni tahlil etishda azotovodorodli aralashmaning xam an'anaviy
o'tish darjasidan emas, balki quyida ko'rsatiladigan nisbat bilan bog'liq, reaksion
aralashmada ammiak konsentratsiyasidan Z foydalanamiz:
Z = x/(2 - x)
Inertlardan tashkiltopgan arlahma uchun
Z = ( l − i ) x
2 − ( l − i ) x
22](https://docx.uz/documents/54b4c617-0813-4196-9a2b-317ee8085fb6/page_23.png?v=1)
![αР=
−0,192 ⋅(0,248 ⋅0,544 +0,248 ⋅0,022 +0,192 +1)
2⋅0,192 2⋅(0,248 −1)
±
±¿√[0,192 ⋅(0,248 ⋅0,544 +0,248 ⋅0,022 +0,192 +1)]2−¿
−4⋅0,192 2⋅(0,248 −1)⋅(0,248 ⋅0,544 ⋅0,022 −0,192 ⋅1)¿
2⋅0,192 2⋅(0,248 −1)=0,825Amalda birinchi bosqichda konversiyalash darajasi 0,95 α = 0,825 · 0,95 = 0,784
СО
a−aα
1+η −0,192 −0,192 ⋅0,784
2 =0,0205
Н
2 О
η− аα
1+η = 1− 0,192 ⋅0,784
2 =0,4245
СО
2
с+а
1+n= 0,022 +0,192 ⋅0,784
2 = 0,0865
N
2 + Ar + CH
4
d
1+n= 0,242
2 =0,1210
Jami ...............................................................1,00
Birinchi bosqich dan keyin gaz tarkibi
Nam gaz Quruq gaz
м 3
% xajm м 3
% xajm к m о l
СО 191,8 2,05 191,8 3,56 8,58
Н
2 О 3971,1 42,45 - - -
Н
2 3250,9 34,75 3250,9 60,38 145,12
СО
2 809,2 8,65 809,2 15,08 36,12
Ar 14,0 0,15 14,0 0,26 0,62
CH
4 23,0 0,26 23,0 0,43 1,03
Jami 9355,0 100,0 5383,9 100,0 240,35
29](https://docx.uz/documents/54b4c617-0813-4196-9a2b-317ee8085fb6/page_30.png?v=1)
![Birinchi bosqich konversiyadan keyin gaz tarkibida 3971,1 m 3
bug’ bor
Birinchi bosqich konversiyadan keyin quruq gazning tarkibi, mol ulushda:
СО ……………………… а =0,0356
Н
2 …………………………. b =0,6038
СО
2 ……………………….. с=0,1503
N
2 +Ar+CH
4 ……………….d=0,2103
________________________________
Jami ……………………..1,00
Ikkinchi bosqich konversiyadan keyin konversiyalash darajasi: αР=
−0,0356 ⋅(0,143 ⋅0,6038 +0,143 ⋅0,1503 +0,0356 +0,79)
2⋅0,0356 2⋅(0,143 −1)
±
±¿√[0,0356 ⋅(0,143 ⋅0,6038 +0,143 ⋅0,1503 +0,0356 +0,79 )]2−¿
−4⋅0,0356 2⋅(0,143 −1)⋅(0,143 ⋅0,6038 ⋅0,1503 −0,0356 ⋅0,79)¿
2⋅0,0356 2⋅(0,143 −1)=0,31
Amalda CO konversiyasining ikkinchi bosqichida konversiyalash darajasi
0,9, α = 0,31· 0,9=0,28
Ikkinchi bosqich konversiyalashdan keyin nam gazning tarkibi, mol ulushi:
СО
a− aα
1+η = 0,0356 −0,0356 ⋅0,28
1+0,79 =0,0143
Н
2 О
η−аα
1+η
=0,70−0,0356 ⋅0,28 ¿
1+0,79 ¿
=¿
=0,4350 ¿
СО
2
с+а
1+n= 0,01 53 +0,0356 ⋅0,28
1+0,79 =0,0896
30](https://docx.uz/documents/54b4c617-0813-4196-9a2b-317ee8085fb6/page_31.png?v=1)
- Kirish. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2
- Xomashyo va mahsulitning fizik-kimyoviy xususiyatlar. . . . . . . . . . . 4
- Ishlab chiqarishning nazariy asoslari. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
- Texnologik tizimning bayoni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
- Moddiy balans hisobi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26
- Issiqlik balans. . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .29
- Xulosa. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30
- Adabyotlar ro`yhati. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31
-
O'xshash dokumentlar
- Shisha pishirish jarayonining nazariy qismlari
- Kantakt apparatining mukammal hisobi bilan sulfat kislata ishlab chiqarish sexining loyihasi. N=550000 tyil H2SO4
- Barabanli vakuum-filtr qurilmasini loyihalash
- O‘zbekistonda kimyo majmuasi va uning rivojlanishi
- Kimyoviy reaksiya tezligi mavzusini o‘qitishda keys texnologiyasidan foydalanish