3. Suyultirilgan nitrat kislota ishlab chiqarishning moddiy balansi
Download 163,5 Kb.
|
zaaa.ru.uz
|
3. Suyultirilgan nitrat kislota ishlab chiqarishning moddiy balansi. Moddiy balansni hisoblash uchun biz reaktsiya bo'linmasiga kiradigan va chiqadigan material oqimlarini ifodalaymiz: ammiak azot kislotasi (dil.)
havo ammiak suv gazlari ( N2, O2, NO2) Birinchidan, ammiak va toza kisloroddan 100% azot kislotasini ishlab chiqarish uchun moddiy balansni tuzamiz. Biz hisoblashni oxirgi davom etayotgan reaktsiya bilan boshlaymiz: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO. Zavodning quvvati - G HNO = 400 t / kun yoki NHNO = = 6349.2 ; 100% yutilish rentabelligida biz reaktivlar sarfini hisoblaymiz: YO'Q = = = 9523,8 kmol / kun. NH O= = Kuniga 3174,6 kmol. NNO = 3174,6 kmol / kun. Xuddi shu nitrat kislota mahsuldorligida 97% yutilish rentabelligida bizda: YO'Q = 9523.8 / 0.97 = 9818.35; shuning uchun ΔNNO reaksiyaga kirishmaydi = 294,55 kmol / kun. NH O = 3174,6 / 0,97 = 3272,78; ΔNH bilan reaksiyaga kirishmaydi O = 98,18 kmol / kun. Oxirgi bosqichda ishlatilgan NO2, reaktsiyaga muvofiq NO oksidlanishida hosil bo'ladi: 2NO + O2 = 2NO2. Ma'lum bo'lgan NO2 miqdoriga asoslanib, kerakli O2 va NO miqdorini hisoblaymiz: YOQ = 9523,8 / 2 = 4761,9 kmol / kun. NNO = 9523,8 kmol / kun. Absorbsiya reaktsiyasi natijasida olinadigan NO miqdorini bilib, ammiakning oksidlanishi natijasida hosil bo'lgan miqdorni aniqlaymiz: NNO = 9523,8 - 3174,6 = 6349,2 kmol / kun. Olingan ammiak va kislorod miqdorini aniqlang 6349,2 kmol / kun. Oksidlanish reaktsiyasiga ko'ra NO, shuningdek hosil bo'lgan suv miqdori: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O; NNH = 6349,2 kmol / kun. YOQ = Kuniga 7936,5 kmol. NH O = 9523,8 kmol / kun. NO ga o'tish darajasi 93% ni tashkil qiladi, shuning uchun zarur bo'lgan ammiak miqdori quyidagicha bo'ladi: NNH = 6349,2 / 0,93 = 6827,1 kmol / kun. Ammiakning umumiy konversiyasi 97% ni tashkil qiladi, shuning uchun dastlabki ammiakning 4% (204,8 kmol / kun) yon reaktsiyaga kiradi: 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O; Reaksiya kuniga 102,4 kmol ishlab chiqaradi. N2 va kuniga 307,2 kmol. H2O, kuniga 153,6 kmol O2 iste'mol qilinadi. Oksidlanish reaktsiyasi kuniga 204,8 kmolga kirmaydi. NH3 va kuniga 443,77 kmol O2. Nitrat kislota ishlab chiqarish jarayonida hosil bo'lgan suvning umumiy miqdorini aniqlaylik: NΣH2O = 9523.8 + 307.2 - 3174.6 = 6656.4 kmol / kun. Iste'mol qilingan kislorodning umumiy miqdorini aniqlang: N \ O2 = 4761.9 + 7936.5 + 443.77 + 153.6 = 13295.77 kmol / kun. Hisoblash natijalari asosida biz ammiak va toza kisloroddan 100% nitrat kislota ishlab chiqarishning moddiy balansi jadvalini tuzamiz:
B = 0,00147%. Jarayonning umumiy tenglamasini yozamiz: 8520.3NH3 + 16724.4O2 = 170.4NH3 + 85.2N2 + 243NO2 + 8556.36H2O + 7937HNO3 + 298.2O2. Suyultirilgan nitrat kislota sanoatda olinadi. 55% azot kislotasini olish uchun mahsulotga qo'shilishi kerak bo'lgan suv miqdorini hisoblab chiqamiz: 500 - 55% X - 100%; X = 909,1 tonna / kun. (suyultirilgan nitrat kislota miqdori) Qo'shish kerak: GH2O = 909,1 - 500 = 409,1 tonna / kun. Ammo ma'lumki, jarayon kuniga 154,1 tonna ishlab chiqaradi shuning uchun quyidagilarni qo'shish kerak: kuniga 409,1 - 154,1 = 255 tonna. Bu jarayonda quruq havo ishlatilsa, bu to'g'ri. Hisoblangan jarayonda nisbiy namlik 65% ni tashkil qiladi. Keling, reaksiya bo'linmasiga etkazib berilishi kerak bo'lgan havo miqdorini va u bilan birga keladigan suv miqdorini hisoblab chiqamiz: ABCdagi ammiakning konsentratsiyasi 10% ni tashkil qiladi.haqida, shuning uchun mikserga etkazib berish kerak: Nair = = 85203-8520.3 = 76682,7 kmol / kun yoki Gair = 2211,53 tonna / kun Mikserga etkazib beriladigan havo bilan kuniga 16103,37 kmol (kuniga 515,31 tonna) O2 va kuniga 60579,33 kmol (kuniga 1696,22 tonna) N2 etkazib beriladi. Jarayon uchun kuniga 535,18 tonna O kerak bo'ladi2018-04-01 121 2, shuning uchun mikserni chetlab o'tib, kondensatorga qo'shimcha miqdorda havo beriladi. Keling, ushbu miqdorni hisoblaymiz: ΔGO = 19,87 tonna / kun, DGN = 65,4 tonna / kun, ΔGair = 85,27 tonna / kun. Havoning umumiy miqdori: G'air = 2296,8 tonna / kun. shu jumladan. GΣO = Kuniga 535,18 tonna, GNN = Kuniga 1761,62 tonna. Keling, havo bilan ta'minlangan suv miqdorini aniqlaymiz: Bug '-gaz aralashmasining namligi formula bilan aniqlanadi: x = 0.622 * qayerda P - aralashmaning umumiy bosimi, 0,101 MPa, Psat - to'yingan bug 'bosimi t = 300C, 0,004241 MPa, φ - havoning nisbiy namligi. x = 0.622 * ... GH2O = 0,01772 * 2296,8 = 40,7 tonna / kun. Shuning uchun 55% kislota olish uchun reaksiya birligiga quyidagilarni kiritish kerak: GH2O = 255 - 40,7 = 214,3 tonna / kun. Hisoblash ma'lumotlarini ammiak va atmosfera kislorodidan 55% azot kislotasini olish uchun reaksiya birligining moddiy balansi jadvaliga yozamiz:
B = 0,0026%. Jarayonning umumiy tenglamasini yozaylik (tonna / kun): 144.85NH3 + 535.18O2 + 1761.62N2 + 255H2O = 2.9NH3 + 1764N2 + 11.178NO2 + 909.1HNO3 (eritma 55%) + 9.54O2. Hisoblash ma'lumotlariga ko'ra biz iste'mol koeffitsientlarini aniqlaymiz ( ) barcha kiruvchi oqimlarning ( ):
4. Kontakt birligining moddiy balansi (NH3 oksidlanish reaktori). Moddiy balansni hisoblash uchun biz reaktsiya bo'linmasiga kiradigan va chiqadigan material oqimlarini ifodalaymiz:
ABC gaz aralashmasi (suv, azot, kislorod, ammiak, YO'Q) Kontakt blokida quyidagi jarayonlar sodir bo'ladi: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O; 4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O; Mikserda 10% hajmdagi ammiak bilan ammiak-havo aralashmasi hosil bo'ladi. Ammiakning umumiy konversiya darajasi: 98%. NO uchun konversiya darajasi 96% ni tashkil qiladi. Ammiak-havo aralashmasi va uning tarkibini aniqlaymiz: Hisoblash uchun biz suyultirilgan azot kislotasini olishning moddiy balansidagi ma'lumotlardan foydalanamiz. Mikserga etkazib beriladigan nam havo miqdori: Gair = 2211.53 (1 + 0.01772) = 2250.72 tonna / kun, shu jumladan: GO = Kuniga 515,31 tonna (kuniga 16103,37 kmol), GN = 1696,22 tonna / kun (60579,33 kmol / kun), GH O= 39,19 tonna / kun (2177,2 kmol / kun). Ammac bilan ta'minlangan: GNH = Kuniga 144,85 tonna (kuniga 8520,3 kmol). ABC miqdori: GABS = GNH + Gair = 144.85 + 2250.72 = 2395.57 tonna / kun. Aloqa apparatlaridan chiqadigan gazlarning miqdori va tarkibini aniqlaylik. NGNH = 144.85 * 0.98 =141,95 tonna/ kun (8350,18 kmol / kun). GNH = 144.85 -141.95 = 2.9tonna / kun (kuniga 170,59 kmol), GNO = 8520,3 * 0,96 * 30/1000 = 245,38 tonna / kun (8179,5 kmol / kun), GN = 8520.3 * 0.02 * 0.5 * 28/1000 + 1696.22 = 1698.6 tonna / kun (60664.49 kmol / kun). GO = 515.31- ( * 8179.5 + * 85.2) * 32/1000 = 184.04 tonna / kun (5751.26 kmol / kun). Gh O= 39.19 + (3 * 85.2 + 1.5 * 8179.5) * 18/1000 = 264.64 tonna / kun (14702.07 kmol / kun) Hisoblash ma'lumotlariga ko'ra biz aloqa moslamasining moddiy balansi jadvalini tuzamiz:
B = 0.00042%. Kontakt apparatida sodir bo'layotgan jarayonning umumiy tenglamasini yozamiz (t / s): 144.85NH3 + 515.31O2 + 1696.22N2 + 39.19H2O = 2.9NH3 + 1698.6N2 + 245.38NO + 184.04O2 + 256.27H2O. 5. Kondensatorning moddiy balansi. Absorbsiya uchun oksidlovchi gazlardan keyingi gazlar ( NO2, N2, NH3) singan. HNO3 Aloqa apparati moddiy balansidan oksidlovchidan keyingi gazlar massasini topamiz: Ggas = 2395,55 tonna / kun. Oksidlovchi moddada reaksiya oxirigacha davom etadi: 2NO + O2 = 2NO2 Shuning uchun, undan chiqishda gaz aralashmasining tarkibi quyidagicha bo'ladi: GNH3 = kuniga 2,9 tonna (kuniga 170,59 kmol), GN2 = kuniga 1698,6 tonna (kuniga 60664,49 kmol), GH2O = 264,64 tonna / kun (14702,07 kmol / kun), GNO2= GNO * 46/30 = 376,25 tonna / kun (8179,5 kmol / kun), GO2 = 184.04- NNO * 32 * 0,5 / 1000 = 53,17 tonna / kun (1661,5 kmol / kun). Harorat pasayganda gaz aralashmasidan suv quyilib, azotli gaz reaksiya bilan so'riladi: 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO. Adsorbtsiya jarayonida suyultirilgan nitrat kislota va NO hosil bo'ladi, u kislorod bilan NO ga oksidlanadi2 reaktsiya bo'yicha: 2 NO + O2 = 2NO2. Umumiy javob: 2NO2 + H2O + O2 = 2HNO3. Kislorod etishmasligi (muvozanat nuqtai nazaridan), shuning uchun u reaktsiya tomonidan to'liq iste'mol qilinadi. Keling, moddalar oqimini aniqlaymiz: GNH3 = kuniga 2,9 tonna (kuniga 170,59 kmol), GN2 = kuniga 1698,6 tonna (kuniga 60664,49 kmol), GNO2 = 376.25-4 * 1661.5 * 46/1000 = 70.534 tonna / kun (1533.35 kmol / kun), GN2O = 264.64-2 * 1661.5 * 18/1000 = 204.83 tonna / kun (11379.22 kmol / kun). GNNO3 = 4 * 1661.5 * 63/1000 = 418,7 tonna / kun (6646 kmol / kun). Olingan kislota suvda eriydi va nitrat kislota kollektoriga tushiriladi: GNNO3 (eritma) = 204,83 + 418,7 = 623,53 tonna / kun. Kislota konsentratsiyasi: (418,7 / 623,53) * 100 = 67,15%. Qolgan gazlar yutilish va qo'shimcha oksidlanish uchun kolonnaga beriladi. Hisoblash ma'lumotlariga asoslanib, biz kondansatörning moddiy balansi jadvalini tuzamiz.
B = 0.00017%. 6. Absorbsion o’simlikning moddiy balansi.
suv
rkondensator gazlaridan keyingi asoslar ( NH3, O2, N2, NO2) qo'shimcha havo rr HNO3 Ustunga etkazib beriladigan qo'shimcha nam havo miqdorini aniqlaylik: Gair = 85.27 * (1 + 0.01772) = 86.78 tonna / kun, shu jumladan GO2 = 19.87 tonna / kun (620.94 kmol / kun), GN2 = 65.4 tonna / kun (2335.71 kmol / kun), GH2O = 1.51 tonna / kun (83.89) kmol / kun). Hosil bo'lgan NO2 ni yutish va suyultirilgan nitrat kislotani olish uchun assimilyatsiya ustunining yuqori qismidan kuniga 214,3 tonna (11893,33 kmol / kun) suv beriladi (yuqoridagi diagramaga qarang). Kondensatordan keyingi gazlarning tarkibi va miqdori jadval shaklida keltirilgan:
Absorbsion ustundagi umumiy reaktsiya: 2018-04-01 121 2NO2 + H2O + O2 = 2HNO3. Kolonda gazlar va suyultirilgan nitrat kislota aralashmasi qoladi. Gazlarning tarkibi va miqdorini aniqlaymiz (suyultirilgan nitrat kislota ishlab chiqarish moddiy balansi hisobiga qarang): GNN3 = kuniga 2,9 tonna (kuniga 170,59 kmol), GN2 = kuniga 1764 tonna (kuniga 63000 kmol), GNO2 = kuniga 11,18 tonna (kuniga 243 kmol), GO2 = kuniga 9,54 tonna (kuniga 298,2 kmol). Olingan nitrat kislotaning miqdori va konsentratsiyasini aniqlang: GN2O = 214.3 + 1.51-2 * (620.94-298.2) * 18/1000 = 204.19 tonna / kun (11343.96 kmol / kun). GNNO3 = 4 * (620.94-298.2) * 63/1000 = 81,33 tonna / kun (1290,96 kmol / kun). Suyultirilgan nitrat kislota uchun ustun ko'rsatkichi: GNNO3 (eritma) = 204.19 + 81.33 = 285.52 tonna / kun. Azot kislotasining konsentratsiyasi 81,33 / 285,52 * 100 = 28,48% ni tashkil qiladi. Hisoblash ma'lumotlariga ko'ra, biz assimilyatsiya ustunining moddiy balansi jadvalini tuzamiz:
B = 0,00116%. 7. Nitrat kislota kollektorining moddiy balansi. Hisoblashning soddaligi uchun nitrat kislota parchalanmaydi deb o'ylaymiz. 67,15% azot kislotasi kondensatordan 28% azot kislotasi assimilyatsiya minorasidan omborga
To'plamga kiradigan suv va kislotaning umumiy miqdorini aniqlaylik: Gh O= 204.19 + 204.83 = 409.02 tonna / kun (22723.33 kmol / kun). GHNO3 = 81,33 + 418,83 = 500,16 tonna / kun (7939 kmol / kun). Suyultirilgan kislota quvvati: GHNO3 (eritma) = 909,18 tonna / kun. Olingan kislota konsentratsiyasi quyidagicha: 500.16 / 909.18 * 100 = 55%. Nitrat kislota va alohida elementlarni ishlab chiqarish uchun butun reaksiya birligining moddiy balanslarini tuzishda olingan ma'lumotlarni taqqoslab, xulosa qilish mumkinki, moddalarning har birining moddiy oqimlari qiymati bir-biriga to'g'ri keladi, bu hisob-kitoblarning to'g'riligini ko'rsatadi. Download 163,5 Kb. Do'stlaringiz bilan baham:
|
Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha
yuklab olish