|
4.Ammiak sintezi ústininiń termal esabı
Dáslepki maǵlıwmatlar
Ústin kiriw jayı daǵı gaz temperaturası (C0 de) -- 36
Katalizator qatlamına kiriw jayı daǵı gaz temperaturası (C0 de) 440
Katalizator qutisidan shıǵıs jayidagi temperatura (C0 de) 480
Ústindiń shıǵıs jayidagi gaz temperaturası (C0 de) 90
Ústinge kiretuǵın suwdiń temperaturası (C0 de) 220
Ústinnen shıǵıs suwdiń temperaturası (C0 de) 280
Suw basımı (Nm3 te) 100*105
36 C0 ústin kirisiw temperaturasında 3, 08 ammiak bolǵan kiretuǵın gaz i1 dıń entalpiyasi 41, 600 kJ / kg ni quraydı.
Ústin diywali hám katalizlangan qutı arasındaǵı boslıq arqalı gaz katalizator qutisining ıssılıǵı sebepli isitiladi. Gazdıń temperaturası 8-10 gradusqa artadı. Biz gazdı 9 gradusqa qızdırıw jáne onıń ishindegi temperaturası dep shama menen oylaymız. boslıq katalizator qutisining ıssılıq almastırgichga ótiw dárejesinde 45 S0. Keyin i-t, bul i2 =41900kJ/kg. Sonday etip, gaz qospasınıń hár bir kilogrammınıń entalpiyasi i2-i1=4190-4160=30kJ ga asdı. Katalizator qutisi qospanıń hár bir kilogrammına birdey muǵdarda ıssılıq berdi.
Ústin diywalları hám ıssılıq almastırǵısh arasındaǵı boslıq arqalı tómenge bosatilgan gaz qızıp ketiwde dawam etedi - endi ıssılıq almastırgichdagi ıssı gazdıń suwıwı sebepli. Noqattan kiriw jayıǵa shekem bolǵan boslıqtan ótiw waqtında gaz temperaturası. ıssılıq almastırgichga shama menen 6 -8 dárejege kóteriledi.. Keyin gaz temperaturası 52 0C ge teń boladı hám entalpiya i3 = 42100 kJ / kg ga teń boladı.
Katalizator qutisidagi 1 kg qospadan reaksiya ıssılıǵı sebepli shıǵıp ketetuǵın ıssılıqtı katalizator qatlamına kirip atırǵan gaz hám qatlamnan shıǵıp ketip atırǵan gazdıń entalpiyalari arasındaǵı parq retinde ańlatıw múmkin. Bul ıssılıq i7-i9 kJ/kg ni quraydı. Basqa tárepden, barlıq ajralıp shıqqan ıssılıq qızdırılǵan gazlar tárepinen yutilishi kerek.
Gazlar katalizator qatlamı tárepinen eki ret ıssılıq uzatılıwı esabına qızdırıladı : bir ret qutı janındaǵı sańlaqta hám ekinshi márte oraylıq trubka, ishki hám sırtqı maydan trubaları arqalı ótkende. Birinshi jaǵdayda gazlar tárepinen qabıl etilgen ıssılıq. i2-i1, ekinshi jaǵdayda i7 -i4. Sonday etip, katalizator qutisining ıssılıq balansı teńlemesi formanı aladı.
Bul mannan, i7-ni biykar etkenden keyin, biz tabamız
i4= i9+ i2- i1
Entalpiya i9 ni i-t diagrammasınan tabıw múmkin, sebebi biz bilgenimizdey, katalizator qabatınıń shıǵıs jayidagi gazdıń temperaturası 4800C, ammiak muǵdarı bolsa 18, 4% Entalpiya i9 == 5000kJ/kg.
i4=5000+4190-4160=5030kJ/kg
Sonday eken, i-t diagramması boyınsha ıssılıq almastırgichning shıǵıs jayidagi yamasa katalizator
qutisining oraylıq trubkasiga kiriw jayı daǵı gaz temperaturası 2840 C ni quraydı. 4400 C hám 3, 08% li ammiak katalizator qatlamına kirisiwde gazdıń entalpiyasi 5580 kJ/kg ni quraydı. Sonday etip, katalizator qatlamındaǵı reakciya waqtında gaz ajralıp shıǵadı -
i7-i9=5580-5000 = 580kJ/kg
yivda qızdırılǵanda 30 kJ/kg ni qabıl etip, oraylıq trubka hám Field trubalaridan 5580 -500=580 kJ/kg ótedi.
Joqarıda aytıp ótilgeni sıyaqlı, gaz 520C temperaturada hám entalpiyasi i3 = 4210 bolǵan ıssılıq almastırgichga kiredi hám 2840C temperatura hám 5030kJ/kg entalpiya menen ıssılıq almastırgichdan shıǵadı. Sol sebepli ıssılıq almastırgichdagi gaz qabılladı
i4- i3=5030-4210=820kJ/kg
Bunnan tısqarı, ıssılıq almastırgichdagi uyaga gaz jetkizip beriledi
i3- i2=4210 -4190= 20 kJ/kg ıssılıq.
Hámmesi bolıp, ıssılıq almastırgichdagi ıssı gazdı sawıpǵanda, suwıq gaz sıpaladi
i4- i2=5030 -4190=840 kj/kg
Íssı gaz birdey muǵdardaǵı ıssılıqtan waz keshti (biz átirap -ortalıqqa joytıwlardı itibarsız qaldırdik), yaǵnıy.
i4- i2 \u003 d i10 -i11 \u003 d 840 kJ / kg
Kolonnadan shıǵıp atırǵan gazdıń temperaturası hám quramın bilip, i11 = 3680 kJ/kg ekenligin anıqlaymız. Keyin ıssılıq almastırgichga kiretuǵın ıssı gaz ushın
i10= i11 +840 =3680+840=4520 kJ/kg
Katalizator qutisidan shıǵıs gazda i9=5000 kJ/kg ıssılıq bar, ıssılıq almastırgichga kiretuǵın gaz bolsa 4520 kJ/kg.
Íssılıq muǵdarı daǵı parq
i9 - i10 =5000-4250=480 kJ/kg
ıssılıq shıǵaratuǵın apparatda suwdı qizdırıw ushın sarplanadı. Suwdı qizdırıw ushın isletiliwi múmkin bolǵan ulıwma ıssılıq muǵdarı teńleme arqalı tabıladı.
Q13-Q12=m12* (i13-i12) = Q9 -Q10=m9* (i9 - i10 ) =37591*480=18000000 kJ/soat
280 C0 de suwdiń entalpiyasi i13 = 1234, 5 kJ/kg, 220 C0 de i12 = 945, 8 kJ/kg.
Sonday eken, suw 220 dan 280 C0 ge shekem qızdırılǵanda entalpiya ga artadı.
i13-i12=1234, 5-945, 8=288, 7 kJ/kg
Sonday etip, isitiladigan suwdiń massası
m12= Q13-Q12/ i13-i12=18 000 000/288, 7=62350 kg/soat
Gazdıń hár qanday noqat daǵı ıssılıǵı Q gaz massası jáne onıń entalpiyasi ónimi menen anıqlanadı, mısalı.
Q2= m2 i2 =37591*41900=157500000 kJ/=157500 MJ/soat
Esaplawda sonı este tutıw kerek, hár qanday umtılıw daǵı gaz massası turaqlı baha bolıp tabıladı.
Do'stlaringiz bilan baham: |
