Kimyo texnologiya

Natriy bikorbonatni kaltsiylash
Filtrlangan suyuqlikni ajratilgandan so‘ng ammiak xom natriy bikarbonat aylanuvchi quritgich pechlarida toblantiriladi. Buning natijasida oxirgi mahsulot – kaltsinatsiyalangan soda hosil bo‘ladi. Bunda ajralib chiqayotgan uglerod(IV) oksidini suv bug‘ini kondensatlash uchun sovutilib, so‘ng soda changidan tozalanadi va ammoniylangan namakobni karbonlash kalonnalariga jo‘natiladi. Gazni sovutishda hosil bo‘lgan eritma (kuchsiz suyuqlik) mahlum miqdor soda va ammiak tutadi. Undan distrlash stantsiyalari uchun ammiak ajratiladi va qolgan aralashtirilgan soda eritmasi natriy bikarbonatni yuvish, oxakni so‘ndirish yoki natriy ishqori olish jarayonlarida ishlatiladi.
15. misol.

Tashqi isitishni kalsinatsiya pechlarida 1000 kg natriy bikarbonatni kaltsiyalashga sarflanadigan tabiiy gazni aniqlab issiqlik balansini tuzing.

Dastlabki mahlumotlar.
Natriy bikarbonatdan sodaning chiqishi 63%

Natriy bikarbonatning namligi 14%

Natriy bikarbonatdagi NH₄HCO₃ miqdori 3,5%
Xaroratlar, ⁰C da, boshlang‘ich:

Natriy bikarbonat, tabiiy gaz va Havoniki 25,

Soda quritgichlardan chiqayotgan 140,

Gaz gaz quritgichlardan chiqayotgan 140,

Chiqishda yoqilg‘i gazlar 380
Tabiiy gazning yonish issiqligi 33430 kDj / kg,

Solishtirma issiqlik sig‘imlar, kDj / (k₂ ∙ k)

Tabiiy gazniki 0,84

Xom bikarbonatniki 1,84

Sodaniki 1,09

Havoniki 1,26

Yoqilg‘i gaziniki 0,84
Atrof muhitga issiqlik yo‘qotilishi

Sarflanayotgan umumiy issiqlikning 25% ni tashkil etadi.

1 kg tabiiy gaz yonishi uchun 17,5 kg Havo sarflanadi.
Yechish:
Issiqlikning kelishi
Yoqilg‘ining yonishidan Q₁=33430 x
Bu yerda x – 1000 kg xom bikarbonatni kalsinatsiyalash uchun mazut sarfi, kg.
Tabiiy gaz bilan:

Q₂=x ∙ 0,84 ∙ 25 = 21x

Mazutni yoqish uchun uzatilayotgan Havo bilan keladigan issiqlik miqdori:

Q₃= 17,5x ∙ 1,26 ∙ 25 = 551x

Xom bikarbonat bilan yoqishga keladigan issiqlik miqdori:
Q₄=1000 ∙ 1,84 ∙ 25 = 46000 kDj
Shunday qilib: Q_kelish =Q₁+Q₂+Q₃+Q₄=33430x+21x+46000+551x = 34002x+46000
Issiqlik sarfi:

Kalsinatsiyalash pechidan tayyor soda bilan olib ketilayotgan.

Q₁=1000 ∙ 0,825 ∙ 0,63 ∙ 1,09 ∙ 140 = 79300 kDj
Bu yerda: 0,825 – kalsinatsiyalash pechiga kelayotgan xom yarim mahsulot tarkibidagi bikarbonat miqdori;

0,63 – bikarbonatdan Na₂CO₃ chiqishi;

1,09 – sodaning issiqlik sig‘imi, kDj / (k₂ ∙ k);

140 – soda xarorati, ⁰C

Ajralishga safrlanadigan issiqlik miqdori, kDj:
2 NaHCO₃ = Na₂CO₃ + CO₂+ H₂O – 125,6 reaksiyaga asosan natriy bikarbonatga

Q₂=
NH₄HCO₃ = NH₃+ CO₂+ H₂O – 172 kDj reaksiyaga muvofiq ammoniy bikarbonatga

Q₃=
140⁰C dagi ketuvchi gaz tarkibidagi, suv bug‘lari bilan yo‘qotilayotgan issiqlik miqdorini aniqlash uchun bug‘ massasini topish lozim,
Bikarbonatning gigroskopik namligi 140 kg.

NaHCO₃ parchalanganda ajraladigan suv bug‘i

kg
NH₄HCO₃ parchalanganda hosil bo‘luvchi suv bug‘i (18 ∙ 35) / 79 = 8 kg massalari yig‘indisidan iborat.
Jami suv bug‘i 140+88,2+8 = 236,2 kg

Suv bug‘i bilan olib ketilayotgan issiqlik miqdori:

Q₄=236,2 ∙ 2750 = 647000 kDj.
Bunda 2750 – bug‘ entalpiyasi, kDj / kg.
Issiqlik yo‘qotishlar

Yoqilg‘i gazlar bilan Q₅=18,5x ∙ 0,84 ∙ 380 = 5900 x

Atrof muxitga yo‘qotish kelayotgan issiqlik miqdorining 25% ni tashkil etadi.

(34002x+46000) ∙ 0,25 = 8520x+11500

Jami issiqlik sarfi:

Q_sarf = 79300+615000+76100+647000+5900x+8520x+11500 = 1428900+14420x

Q_kelish =Q_sarf tenglikdan x ni topamiz:
34002 x + 46000 = 1428900+14420x x = 70,7 kg
Shunday qilib, 1000 kg xom bikarbonatni kaltsinatsiyashga sarf bo‘ladigan tabiiy gaz miqdori 70,7 kg teng 1000 kg sodaga qayta hisoblanganda
70,7 / 0,63 = 112 kg ni tashkil etadi.