14-ma`ruza. Mitsellani distillyatsiyalash jarayonini avtomatlashtirish. Ma`ruza rejasi

41-ma`ruza. Karbomidni sintez qilish jarayonini avtomatlashtirish.
Ma`ruza rejasi:

1. 
   Karbomidni sintez qilish jarayonini tavsifi;
   
2. 
   Karbomidni sintez qilish jarayoni asosiy texnologik parametrlari;
   
3. 
   Karbomidni sintez qilish jarayonini avtomatlashtirish sxemasi.
   

Karbamid -juda quyuq azot o`g`iti bo`lib, boshqa azot o`g`itlariga nisbatan eng ko`p miqdorda azotga ega. Karbamidni ishlab chiqarish uchun xomashyo sifatida suyuq ammiak va uglerod dioksidi hisoblanadi. Karbamid ishlab chiqarish jarayoni quyidagi bosqichlardan iborat: karbamid sintezi va eritmani distillash; karbamid eritmalarini bug`latish, karbamidni granulalash yoki kristallash; chiquvchi gazlar abzorbsiyasi va oqava suvlardan ammiak desorbtsiyasi, tayyor mahsulotni joylash va taxlash.

Karbamidni sintez qilish bosqichini avtomatlashtirishni qarab chiqamiz.


54-rasm. Karbamidni sintez qilish jarayonini avtomatlashtirish sxemasi
Uglerod dioksidi turbokompressori 1 yordamida, suyuq ammiakni nasos 2 bilan va ammoniy ammoniy kapbonat eritmasi esa nasos 3 bilan 23-25 MPa bosim ostida reactor 4 ga uzatiladi. Karbamid 23 MPa bosim ostida 180-190⁰C temperaturada sintez qilinadi. Reactor 4dan chiqqan eritma1.8 MPa bosimgacha drossellanadi va o`rtacha bosim ajratish apparati 5 ga yo`llanadi, u yerda 155-158⁰C temperaturada ammoniy karbamiti deyarli to`la parchalanadi va eritmadan ammiak hamda uglerod dioksidi haydaladi. Karbamid eritmasi apparat 5 dan past bosimli ajratish apparatiga (sxemada ko`rsatilmagan) yo`llanadi.

Tarkibida NH₃, CO₂,H₂O bo`lgan gaz fazasi 5 apparatdan absorber – yuvgich 6 ga keladi. U yerda ammiak uglerod dioksiddan matochli eritma bilan yuviladi. Hosil bo`lgan ammoniy karbamiti eritmasi 3 nasos yordamida 4 reaktorga uzatiladi. Asosan ammiak va inert gazlardan iborat absorber-yuvgich 6 dan gaz fazasi kondensator 7 ga tushadi, u yerda ammiak kondensatsiyalanadi va ammiak idish 8ga oqib tushadi, idish 8dan ammiak 2 nasos bilan isitkich 9 orqali reactor 4ga uzatiladi.

Ammiakning va uglerod diaksidning karbamidga aylanish jarayonining eng qulay sharoitlari bu reaksiyalarning kechishi bilan belgilanadi, shuningdek reaksion massaning tabiiy(fizik) holati bilan aniqlanadi.

Karbamidni sintez qilish maqsadga muvofiq bo`lgan minimal temperatura 160-170⁰C ni tashkil etadi. Yanada past temperaturada ammoniy karbamitning karbamidga aylanish tezligi juda kichik. Amalda karbamidni sintez qilish jarayoni 185-195⁰C bo`lganda bosim taxminan 18-20 MPa bo`lishi kerak.

Karbamidni sintez qilish jarayonining samaradorligi uchu dastlabki reagentlarning nisbati katta ahamiyatga ega bo`ladi. Ammiak va uglerod dioksidning stexiometrik nisbatida ular aylanishlarining muvozanatlik darajasi (yani reagentlarning reaksion zonada uzoq vaqt bo`lishida eng ko`pi bilan erishiladigan daraja) 45-55%dan oshmaydi.

Bu nisbatning oshishi bilan ammiakning aylanish muvozanatlik darajasi ortadi, biroq ortiqcha ammiakning ortishi ma`lum chegaragachagina maqsadga muvofiqdir. Hisoblashlarning ko`rsatishicha ammiakning 80-100% gat eng (stexiometrikdan) ortiqcha bo`lishi eng tejamlidir.

Karbamid sintezining kechishiga dastlabki reagentlarda suv aralashmasi sezilarli ta`sir ko`rsatadi, uning bo`lishi ammoniy kapbomitning karbamidga aylanish darajasini pasaytiradi.

Karbamid sintezi uchun qo`llaniladigan texnik ammiak va (ayniqsa) uglerod dioksidida karbomid sintezining kechishiga yomon ta`sir ko`rsatuvchi inert aralashmalar bor (H₂, CH₄, CO, O₂, N₂).

Avtomatik rostlash sistemasiga jarayonning quyidagi parametrlari barqarorlashtirilishi kerak:

Idish 8da suyuq ammiakning sath balandligini rostlagich 10 va rostlochi klapan 20 yordamida; rostlagich 11 va rostlovchi klapan 26 yordamida o`rtacha bosimni ajratish apparati 5ning kubdagi sath balandligi 3 nasosning baypast chizig`ida o`rnatilgan rostlagich 12 va rostlovchi klapan 19 yordamida obsorber – yuvgich 6 dagi ugleammoniyli tuzlar eritmasining sathi balandligi.

Isitgich 9 dan bug` kondensatini chiqarish chizig`ida o`rnatilgan rostlovchi klapan 22 va rostlagich 13 yordamida reactor 4 ga uzatiladigan ammiakning temperaturasi, bug`ni uzatish chizig`ida o`rnatilgan rostlovchi klapanlar 24 va 25 hamda temperaturani rostlovchi rostlagichlar 14 va 15 yordamida parchalash apparati 5 dagi temperaturalar;

Nasos 2ning baypasida o`rnatilgan rostlovchi klapan va sarf rostlagichi16 yordamida reactor 4ga uzatilayotgan suyuq ammiak sarfi rostlagich 17 va rostlovchi klapan 27 yordamida absorber yuvgich 6ga uzatiladigan motka eritma sarfi.

Reaktor 4dan gaz fazasini chiqarish chizig`ida o`rnatilgan rostlovchi klapan 23, bosim rostlagich 18 yordamida reactor 4 dagi bosim.