3-amaliy mashg‘ulot qaytar kime

3-AMALIY MASHG‘ULOT
Qaytar kimeviy texnologik jarayonlar moddiy kirim-chiqimi hisobini tuzish.


1-Masala a = 98% _(x) SN₄ va b = 2% _(x) N₂ dan iborat tabiiy gaz elektrkreking apparatidan chiqayotganda tarkibida v=15% _(x) S₂N₂ bщladi. Qo‘shimcha reaksiyalarni e’tiborga olmagan holda g=1000 m³ yuqorida keltirilgan tarkibidagi tabiiy gaz elektrkreking jarayoni moddiy kirim-chiqim yuqori tuzilsin.
Yechim: Gaz holatidagi uglevodorodlardan, asosan metandan atsetilen olish 1600⁰S haroratda quyidagi reaksiya bo‘yicha amalga oshiriladi:
2CH₄ →C₂H₄ + 3H₂ – 380 jk.
Jarayon elektronli uchoqlarda, tabiiy gazni chiziqli tezligi 1000m/sek bo‘lganda ketadi.
Dastlabki, ya’ni reaksiyadan avval, g=1000 m³ tabiiy gazda d=980m³ SN₄, va e=20m³ N₂ bordir.
Reaksiya hajm o‘zgarishi, ya’ni oshishi ketayapti; ya’ni 2 hajm xom-ashyodan 4 hajm reaksiya maxsuloti (S₂N₄+N₂) hosil bo‘layapti. Reaksiya to‘lik ketganda, maxsulot aralashma (S₂N₄+N₂) ni, ¼ kismini, ya’ni 25% (x) ni atsetilen S₂N₂ tashkil qilishi kerak. Ammo, masala shartiga ko‘ra, maxsuliy gaz aralashmasidan atsetilen 15% (x)-ni tashkil etadi; demak metanni parchalanish reaksiyasi to‘lik ketmas ekan.
Masalani echish uchun, metanni reaksiyaga kirishgan kismini X m³ bilan belgilaymiz. U vaktda o‘choqdan chiqayotgan gaz aralashmasi tarkibini quyidagicha belgilash mumkin:
Reaksiyagacha: Reaksiyadan so‘ng:
X⁰_SN4=d=980m³ VCH₄ = 980-X m³ =d-x
X⁰_S2N2=0 VC₂H₂ =x/2 m³
X⁰_N2=0 VH₂ = 3x/2 m³
X⁰_N2=e=20m³ VN₂ = 20m³ =e
---------------------------------------------------------------------------
X⁰ = 2=1000m³ hajmi V=(1000+x)m3=(d+e+x)m³
Masalani shartiga kura, o‘choqdan chiqayotgan gaz tarkibida 15% (x) atsetilen bordir. U vaktda X/2∙100% / (d+e+x) = v%
Bu tenglamadan. X/2∙100% / (1000+x) = 15% yoki 50x=15000+15x; 35x=15000; x=430m³ SN₄ reaksiyaga kirishgan ekan. Endi reaksiyadan keyin hosil bo‘lgan gaz aralashmasi hajmini topamiz. SN₄=d-x=980-x=980-430=550m³
VC₂H₂ =x/2=430/2=215m³;
VH₂ = 3/2∙x=1,5∙430=645m³;
VN₂ = e= 20m³
Jami: V =1430m³
Bu komponentlar hajmiy % tarkibini aniqlaymiz:
1430m³ aralashma →100%(x)
215m³ S₂N₂→d%(x):215∙100%/1430 = 15,0%(x)
1430m³ aralashma →100%(x)
550m³SN₄→K%(x)=550∙100%/1430 =38,5%(x)
1430m³ aralashma →100%(x)
645m³ N₂→L=645∙100%/1430 =45,0%(x)
1430m³ aralashma →100%(x)
20m³N₂→N=20∙100%/1430 =1,5%(x)N₂
Reaksiyaga kirishuvchi va hosil bo‘luvchi moddalar massasini aniklaymiz.
m_CH4=980m³∙16kg / 22,4m³=695kg CH₄
m_N2=20m³∙16kg / 22,4m³=25kg N₂ jami =695+25=720kg
m′_CH4=550∙16 =388kg m′_C2H2=215∙26 = 248kg C₂H₂
m′_N2=645∙2 /22,4=58kg H₂ ; m′_N2=20∙28 /22,4=25kg N₂
jami = 388+248+58+1,5=719kg. Olingan natijalarni jadvalga utkazamiz.

T. №	Kirim	M^3	kg	% (x)	T. №	CHiqim	M^3	kg	% (x)	% (m)
1.	Metan SN4	980	695	98	1.	Atsetilen S2N2	215	248	15,0	34,51
2.	Azot N2	20	25	2	2.	Metan SN2	550	388	38,5	53,96
					3.	Vodorod N2	645	58	45,0	8,06
					4.	Azot N2	20	25	1,5	3,47
	jami	1000	720	100		jami	1430	719	100,0	100,00

R′_C2H2=248kg∙100% / 719kg =34,5%(m)

R′_CH4=388/719∙100%=53,96%(m)
R′_N2=58/719∙100%=8,06%(m)
R′_N2=25∙100/719=3,47%(m)