Аммонийли селитра ишлаб-чиқариш

T, ˚С	Η	Т, ˚С	Η	Т, ˚С	η	Т, ˚С
η
40	0,6609	65	0,7899	90	0,9362	115	1,1025
45	0,6854	70	0,8177	95	0,9677	120	1,1384
50	0,7106	75	0,8463	100	1,0000	125	1,1757
55	0,7364	80	0,8755	105	1,0333	130	1,2135
60	0,7628	85	0,9056	110	1,0674	135	1,2525

Қурилмадан чиқаётган 90% ли аммонийли селитра эритмасини миқдори, кг/соат:

24000/0,90 = 26667

90% ли аммонийли селитра эритмасининг таркибидаги сув миқдори, кг/соат:

26667 – 24000 = 2667

Нейтралланиш жараёнида эритмадан буғланаётган шарбат буғининг миқдори, кг/соат:

13816 - 2667 = 11149

Олинган натижаларни жадвал шаклига келтирамиз.

Нейтрализация бўлимининг моддий баланси.
13 - жадвал

Кириш		Сарф
Кўрсаткичлар	кг/соат	Кўрсаткичлар	кг/соат
Аммиак Нитрат кислота (100% ли) Кислота билан келаётган сув	5160 19080 13816	Аммонийли селитра (90%) ли эритмаси Шарбат буғ Йўқотишлар: Аммиак Нитрат кислота	26667 11149 60 180
Жами:	38056	Жами:	38056

Эслатма: Аммонийли селитра ишлаб чиқаришда сарф бўлган аммиак (NH₃) ва нитрат кислота (HNО₃) миқдори нейтрализация жараёнига боғлиқлигини унитманг!


Мисол. 1.2. Аммонийли селитра ишлаб чиқаришнинг нейтрализация бўлимини иссиқлик балансини тузинг.


Дастлабки маълумотлар:

нитрат кислота концентрацияси (%). . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . .58

нитрат кислота ҳарорати (⁰С). . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . .. . . . . . . . . ... . 20
аммиак ҳарорати (⁰С). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . .... .. . 70


Нейтралланиш жараёнига берилаётган компонентлар сарфи, кг/соат:
аммиак. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ... 5160
58% ли нитрат кислота . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. .. 32896
Ҳосил бўлган аммонийли селитра:
эритмасининг миқдори, (кг/соат) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26667
эритма концентрацияси (%). . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . 64
буғланаётган сув миқдори, (кг/соат) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11149
қурилмадаги босим (н/м²). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . .1,2 · 10⁵


Иссиқликнинг келиши

Газсимон аммиак билан келаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

^Q₁ = 5160 · 2,156 · 70 = 778000

бу ерда, 2,156 аммиакнинг 70⁰С ҳароратдаги иссиқлик сиғими, кЖ/кг град.

14 - жадвал

T, ^0С	Т^0К	О2	Хаво	NH3	Н2О	Н2	СО	СО2
0	273	0,917	1,005	2,092	1,855	14,210	1,040	0,821
100	373	0,925	1,009	2,188	1,867	14,352	1,042	0,871
200	473	0,938	1,013	2,286	1,888	14,432	1,047	0,913
300	573	0,951	1,020	2,360	1,913	14,465	1,055	0,950
400	673	0,964	1,030	2,451	1,938	14,490	1,066	0,984

Нитрат кислота билан келаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

Q₂ = 32896 · 2,897 · 20 = 2349000 кЖ/соат

бу ерда, 2,897 - нитрат кислотанинг (47% ли) 20⁰С ҳароратдаги иссиқлик сиғими, кЖ/кг · град.

Нитрат кислотасининг иссиқлик сиғими (кЖ/кг · град)
15 - жадвал

Концен-трация,%	Ҳарорат, ^0С				Концент- рация, %		Ҳарорат, ^0С
	2	20	40	60				2	20	40	60
10	3,701	3,726	3,730	3,768		60		2,638	2,680	2,738	2,805
20	3,345	3,349	3,412	3,475		65		2,541	2,596	2,633	2,680
30	3,094	3,182	3,199	3,266		70		2,441	2,470	2,525	2,654
40	2,922	3,014	3,040	3,140		75		2,336	2,386	2,403	2,428
45	2,855	2,931	2,968	3,056		80		2,240	2,261	2,294	2,303
50	2,793	2,847	2,901	2,973		85		2,156	2,177	2,181	2,219
55	2,717	2,763	2,826	2,889		90		2,052	2,052	2,064	2,093

Нитрат кислотани 47% гача суюлтиришни ҳисобга олган ҳолда аммоний нитрат ҳосил бўлиш иссиқлигини I эгри чизиқ бўйича аниқлаймиз. Бу иссиқлик 1 кг аммоний нитрат учун 1487,1 кЖ га тенг. Унинг маълум қисми аммонийли селитрасининг эритиш учун сарф бўлади. II эгри чизиққа асосан, 64% ли эритма ҳосил бўлишида 1 кг аммонийли селитра учун 172,5 кЖ иссиқлик сарф бўлади. У ҳолда, 47% ли нитрат кислотадан 90% ли аммонийли селитра эритмаси ҳосил бўлишидаги ажралиб чиқаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

1487,1 – 172,5 = 1314,6

Бир соатда ажраладиган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

24000 · 1314,6 = 31550000

Келаётган иссиқликнинг умумий миқдори, кЖ/соат:

Расм. 5. Нитрат кислота концентрасиясини аммонийли селитра хосил бщлишига таъсири.

Q_ум =778000 + 2349000 + 31550000 = 34677000
Иссиқлик сарфи

Аммонийли селитра эритмаси билан чиқиб кетаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

Q₁ = (26667 + 240) · 2,560·t_қайн.

бу ерда, 26667 – ҳосил бўлган аммонийли селитра эритмасининг миқдори, кг/соат; 240 – аммиак ва нитрат кислотанинг умумий йўқотилиши, кг/соат; 2,560 – 90% ли аммонийли селитрасининг иссиқлик сиғими, кЖ/кг град; t_қайн – 90% ли селитра эритмасининг қайнаш ҳарорати.

16 - жадвал

Ҳарорат, ^0С	Концентрасия, %	С, кж/кг · град	Изох
16 – 38	2,91	4,,0419	Landоlt – Bоrnstein Bd. II. Berlin, 1923.
18	9,18	3,890
18	15,04	3,6831
26 – 37	28,5	3,0258
18	47,1	2,918
20 – 52	63,9	2,5548
16 – 52	67	2,47	Амалда 16 – 52 ^0С кўпроқ ишлатилади
16 – 52	84	2,01
16 – 52	88	1,97
16 – 52	92	1,88
16 – 52	96	1,80
16 – 52	98,5	1,76

Аммонийли селитра эритмасининг қайнаш ҳароратини аппаратдаги босим (1,5 - 1,2) · 10⁵ н/м² учун аниқлаймиз. Бундай босимда тўйинган сув буғининг ҳарорати 103⁰С га тенг. Атмосфера босимида 64% ли аммонийли селитранинг қайнаш ҳарорати 115,2⁰С га тўғри келади.

Ҳарорат депрессияси, (⁰С):

Δt = 115,2 – 100 = 15,2⁰С

Шунга асосланган ҳолда, 64% ли аммонийли селитрасининг қайнаш ҳароратини аниқлаймиз, ( ⁰С):

t_қайн = t _{тўйин.буғ} + Δt + ή

t_қайн = 103 + 15,2 + 1,03 = 118,7 ^оС

бу ерда, η – ҳар қандай босимдаги ҳарорат депрессияси коэффициенти, 130 ^оС ҳароратда 1,03 га тенг.

Тўйинган буғнинг 40 - 135^оС ҳароратдаги коэффициенти юқоридаги 14 - жадвалдан олинади.
Аммонийли селитра эритмаси билан чиқиб кетаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:
Q₁ = 26667 · 2,56 · 118,7 = 11500000

Эритмадан сув буғини буғлатиш учун сарфланаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

Q₂ = 11149 · 2682 = 21700000

Атроф–муҳитга йўқотилаётган иссиқлик миқдори, кЖ/соат:

Q_{ат.мух .}= 34677000 – (11500000 + 21700000) = 1477000

Бу катталик иссиқлик умумий сарфининг 4,3% ни ташкил қилиб, амалий маълумотларга тўғри келади.

Олинган натижаларни жадвал шаклига келтирамиз.