6.1. Moddiy va issiqlik xisobi
Trubkali pechning moddiy xisobi
Berilgan ma'lumotlar:
Unumdorligi - 78950 nm3/soat
CH4 - 97,6%, C2 H6 - 0,6%, C3H8 - 0,3%, C4H10 - 0,1%, N2 - 1,4%,
Uglerod bo`yicha konversiya darajasi - 70%
Hisobni 100 m3 gaz uchun olib boramiz
Konversiyalangan gazdagi komponentlarni quyidagi ravishda belgilash kiritib olamiz:
CO2 - a, CO - в, H2 - с, H2O - d
Oxirgi gazdagi uglevodorodlarni СН4 hisobidagi miqdori:
Boshlang`ch va konversiyalangan gazlardagi har bir elementlarning tarkibi bo`yicha balans tenglamasini tuzamiz:
Uglerod bo`yicha
97,6 + 0,6 ∙ 2 + 0,3 ∙ 3 + 0,1 ∙ 4 = a + в + 30,03
a = 70,5 - в (1)
Kislorod bo`yicha (boshlang`ich bug` - gaz aralashmasidagi suvning miqdori 100 2,5 = 250 m3)
250 ∙ 0,5 = a + 0,5 в + 0,5 (250 - d)
a + 0,5в - 0,5 d = 0 (2)
Vodorod bo`yicha
97,6 + 0,6 2 + 0,3 ∙ 3 + 0,1 ∙ 4 + 250 = с + 2 28,7 + (250 - d)
с = d + 122,4 (3)
Oxirgi gazdagi СO va СO2 nisbatlari СO ni suv bug`i bilan borgan reaksiya muvozanati tenglamasidan aniqlanadi. Shunga ko`ra:
(4)
(1) tenglamadagi a ning qiymatini (2) tenglamaga qo`yib quyidagini hosil qilamiz:
в =126,4 - d (5)
(5) tenglamadagi в ning qiymatini (1) tenglamaga qo`yib quyidagini hosil qilamiz:
a = d - 64,7 6)
(4) tenglamaga a, в, с larning qiymatlarini qo`yib d ning qiymatini aniqlaymiz:
(7)
Tenglamani yechib quyidagini hosil qilamiz:
d = 100 m3
topilgan natijaga ko`ra yuqoridagi tenglamalardan a,в,с larning qiymatlarini topamiz:
a = 100 - 64,7 = 35,3 m3
в = 126,4 - 100 = 26,4 m3
с = 100 + 122,4 = 222,4 m3
Reaksiyaga kirishgan suv bug`ining miqdori:
uglevodorodlar bilan - 64,7 m3
CO bilan - 26,4 m3
Gaz tarkibida qolgan suv bug`ining miqdori 250 - 100 =150m3
jadval
Konversiyadan so`ngi gazning tarkibi:
Komponent
|
Nam gaz
|
quruq gaz
|
m3
|
%
|
m3
|
%
|
CH4
|
28,7
|
6,8
|
28,7
|
9,9
|
H2
|
22,4
|
48,1
|
22,4
|
69,6
|
CO
|
26,4
|
7,1
|
26,4
|
10,2
|
CO2
|
35,3
|
6,8
|
35,3
|
9,9
|
N2
|
1,6
|
0,3
|
1,6
|
0,4
|
H2O
|
150
|
31,0
|
-
|
-
|
Jami
|
464,4
|
100
|
314,4
|
100
|
Berilgan unumdorlik bo`yicha trubkali pechning moddiy balansi quyidagi ko`rinishga ega bo`ladi.
jadval
Trubkali pechning moddiy balansi
Kelishi
|
Sarfi
|
Nomi
|
kg/soat
|
Nm3/soat
|
%
|
Nomi
|
kg/soat
|
nm3/soat
|
%
|
CN4
|
31410
|
44378
|
97,6
|
CN4
|
10334
|
14467
|
8,4
|
C2H6
|
298
|
255
|
0,6
|
H2
|
8926
|
99976
|
58,1
|
C3H8
|
263
|
182
|
0,3
|
CO
|
18272
|
14618
|
8,5
|
C4H10
|
285
|
110
|
0,1
|
CO2
|
28242
|
14378
|
8,4
|
N2
|
836
|
503
|
1,4
|
N2
|
836
|
503
|
0,4
|
Jami:__32807__45428__100'>Jami:
|
32807
|
45428
|
100
|
Jami:
|
66590
|
144092
|
83,8
|
Suv bug`i
|
56243
|
78542
|
-
|
Suv bug`i
|
22460
|
27950
|
16,2
|
Hammasi
|
89050
|
123970
|
100
|
Hammasi
|
89050
|
172042
|
100
|
1 - bosqich trubkali pechning issiqlik xisobi
Berilgan ma'lumotlar:
Kelayotgan bug` - gaz aralashmasini harorati - 3800C
Chiqib ketayotgan aralashmaning harorati - 7000C
havoning harorati - 180C
Issiqlikning kelishi
1) Bug` - gaz aralashmasi bilansi bilan
Q1 = 78950 * 1,965*380 + 78542 * 1,555 * 380 = 9316213 kDj/soat
bu yerda: 1,65 - quruq gazning 3800C dagi issiqlik sig`imi, kDj / (m3-k);
1,55 - suv bug`ining 3800C dagi issiqlik sig`imi, kDj / (m3 -k);
2) 1m3 tabiiy gazning yonish issiqligini komponentlar va gaz tarkibiga ko`ra aniqlaymiz.
Uglevodorodlarning 180C dagi yonish issiqligi, kDj / (m3 -k);
CH4 - 889500, C2H6 - 1558000, C3H8 - 2297800, C4H10 - 2870000
1m3 tabiiy gazning yonish issiqligi - q = 39492 kDj
Trubkali pechni isitish uchun sarf bo`lgan X m3 tabiiy gazning yonish issiqligi:
Q2 = 39492 x kDj / (m3-k);
3) 180C dagi yoqiladigan gaz bilan kelayotgan issiqlik
Q3 = x 2,08 18 = 37 x kDj / (m3-k);
Issiqlikning umumiy kelishi:
Qkel = 93162130+ 39492 x + 37x = 9316213 + 39529 x kDj / (m3-k);
Issiqlik sarfi
1) Konversiyaning endotermik jarayoni borishi uchun issiqlik sarfi quyidagi formuladan topiladi:
Q = о - б (8)
bu yerda б va о - boshlang`ich va oxirgi aralashmalarning birikmalarning entalpiya yig`indisi.
Komponentlarning entalpiyasi
CO2 CO H2O CH4 C2H6 C3H8 C4H10
H, kDj / m3 17600 4930 10800 3300 3680 4520 5480
Q1 = 14467 3300 + 14618 4930 + 14378 17600 + 27950 10800 - 97,7 3300 - - 3680 0,5 – 4520 0,3 – 10800 112460 = 32467850 kDj/soat
2) 7000C dagi nam konversiyalangan gazning issiqligi:
Q2 = 144092 1,55 700 = 30688780 kDj / soat.
3) Tutunli gazlar bilan issi?lik sarfi:
Q3 = 13 x 1,48 800 = 15450 x kDj / soat
bu yerda 1,48 -8000C dagi tutunli gazlarning issiqlik sig`imi, kDj / (m3-k);
4) Havo bilan kelayotgan issiqlik
Q4 = (110,983 + 0,19 1,79 ) 18 x = 218 x kDj / soat
Atrof - muhitga yo`qotilgan issiqlikni 3 % deb qabul qilgan holda, trubkali pechning issiqlik balansi tenglamasi quyidagi ko`rinishda bo`ladi:
0,97 ( 9316213 + 39529 x + 218 x) = 22467850 + 30688780 + 15450 x
bundan x = 1483,2 m3
Topilgan natijalarga ko`ra quyidagini hosil qilamiz:
Q2 = 39452 1483,2 = 58317624 kDj / soat
Q3 = 37 1483,2 = 54638 kDj / soat
Q4 = 218 1483,2 = 321717 kDj / soat
Q = 15450 1483,2 = 2284806 kDj / soat
jadval
1 - bosqich trubkali pechning issiqlik balansi
Issiqlikning kelishi
|
Issiqlikning sarfi
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Bug`-gaz aralashmasi bilan
|
9316213
|
13,6
|
Konversiya reaksiyasi uchun
|
32467850
|
47,3
|
Gazning yonishi bilan
|
58317625
|
85
|
Konversiyalangan gaz bilan
|
30684320
|
44,7
|
Yoqiladigan gaz bilan
|
54638
|
0,1
|
Tutunli gazlar bilan
|
2284806
|
3,3
|
Havo bilan
|
321717
|
1,3
|
Atrof muhitga yo`qotilgan issiqlik
|
2572276
|
4,7
|
Jami:__154050__223004__100'>Jami:__154050__244883__100'>Jami:
|
68640412
|
100
|
Jami:
|
68640412
|
100
|
2- bosqich metan konvertorining moddiy xisobi
Berilgan ma'lumotlar:
Konversiyaga kelayotgan quruq gazning miqdori - 78950 nm3/soat bundan
Hisobni 100 m3 gaz uchun olib boramiz. Konversiyalangan gazdagi komponentlarni quyidagi ravishda belgilash kiritib olamiz:
CO2 - a, CO - v, H2 - s, H2O - d, havo - u
100 m3 quruq gaz uchun 45 m3 suv bug`i to`g`ri keladi.
Trubkali pechdan kelayotgan gazda 0,003 V m3 metan va 0,79 u m3 azot bo`ladi. U holda balans tenglamasi quyidagicha bo`ladi:
Uglerod bo`yicha
9,7 + 10,2 + 9,7 = a + v + 0,003 V
28,2 = a + v + 0,003 V (1)
Vodorod bo`yicha
2 9,7 + 69,8 + 45 = s + (45 - d) + 0,003 V (2) 85,4 = s + 0,003 V - d
Kislorod bo`yicha
0,5 10,2 + 9,7 + 45 0,5 - 0,21 u = a + 0,5v + 0,5 (45 - d) (3)
13,8 - 2,21 u = a + 0,5v - 0,5 d
Quruq konversiyalangan gazning xajmi:
V = a + v + s + 0,003 V + 0,79 u + 0,4 (4)
Topshiriqqa ko`ra
v = 1,28 + 25,3 u - s (5)
850o C va 1 105 Pa bosimda CO ni suv bug`i bilan konversiya jarayoni reaksiyasining muvozanatiga ko`ra konversiyalangan gazdagi CO va CO2 ning nisbatlari aniqlanadi. Agar Km = 0,87 bo`lsa, u holda
(6)
(1) tenglamadan (4) tenglamani yechamiz:
V = c + 30,4 +0,79 (7)
(1) tenglamadagi V ning va (7) tenglamadagi v ning qiymatlarini (5) tenglamaga qo`yib quyidagini hosil qilamiz:
a = 26,7 - 2,53 u + 0,997 s (8)
(7) tenglamaga V ning qiymatini (2) tenglamaga qo`yamiz:
d = 1,006 s + 0,0047 u - 86,3 (9)
(5), (8) va (9) tenglamalardagi a, v, d larning qiymatlarini (3) tenglamaga qo`yib
quyidagini hosil qilamiz:
u = 38,4 - 0,004 s (10)
(10) tenglamadagi u ning qiymatlarini (5), (8) va (9) tenglamalarga qo`yib quyidagini hosil qilamiz:
a = 26,7 s - 2,53 y + 0,997 c
v = 1,28 + 25,3 y - s
d = 1,006 s +0,0047 y – 86,3
Topilgan natijalarni (6) tenglamaga qo`yib s ning qiymatini topamiz:
Bundan s = 80,6 m3
s ning qiymatiga ko`ra qolgan kattaliklarni topamiz:
a = 10,8 m3 v = 16,2 m3 d = 6,3 m3
u = 38,6 m3 V = 142,4 m3 0,003 V = 0,42 m3
Konversiyalangan gazdagi suv bug`ining miqdori:
Topilgan natijalarga ko`ra trubkali pechdan kelayotgan quruq gazning miqdori bo`yicha metan konvertorining moddiy balansini tuzamiz.
7.4 -jadval
Metan konvertorining moddiy balansi
Kelishi
|
Sarfi
|
Nomi
|
kg/soat
|
nm3/soat
|
%
|
Nomi
|
kg/soat
|
nm3/soat
|
%
|
CH4
|
10334
|
14467
|
4,9
|
CH4
|
478
|
669
|
0,2
|
H2
|
18272
|
14618
|
5,4
|
H2
|
30672
|
24538
|
7,8
|
CO
|
28242
|
14378
|
5,2
|
CO
|
31644
|
16110
|
5,5
|
CO2
|
8926
|
99976
|
36,9
|
CO2
|
11428
|
127994
|
41,6
|
N2
|
836
|
503
|
2,3
|
N2
|
53482
|
42786
|
19,1
|
H2O
|
22460
|
27950
|
24,6
|
H2O
|
26346
|
32786
|
25,8
|
Havo:
|
|
|
|
Jami:
|
154050
|
244883
|
100
|
O2
|
12635
|
8845
|
4,4
|
|
|
|
|
N2
|
52646
|
42117
|
16,3
|
|
|
|
|
Jami:
|
154050
|
223004
|
100
|
|
|
|
|
2 - bosqich metan konvertorining issiqlik xisobi
Berilgan ma'lumotlar:
Kelayotgan bug` - gaz aralashmasini harorati - 6900C
Chiqib ketayotgan aralashmaning harorati - 8500C
Havoning harorati - 180C
Issiqlikning kelishi
1) Bug` - gaz aralashmasi bilan bilan
Q1 = (144092 + 27950) 1,73 690 = 309256620 kDj/soat
bu yerda 1,73 - suv bu?ining 6900C dagi issiqlik sig`imi, kDj / (m3-k);
2) Konversiya jarayonida ajralib chiqqan issiqlik Gess qonuni orqali topiladi. Boshlang`ich komponentlar va reaksiya jarayonida hosil bo`lgan moddalarning entalpiyasi quyidagiga teng bo`ladi:
CO2 CO H2O CH4
∆H, kDj / m3 17550 4940 10800 3300
Q2 = 669 3300 + 24538 4940 + 16110 17550 + 127994 10800 - 14467 2880- - 14618 4940 - 14378 17550 – 99976 10800 = 134628562 kDj/soat
3) Havo bilan kelayotgan issiqlik
Q3 = (8845 + 42117) 1,296 18 = 1399773 kDj / soat
Issiqlikning umumiy kelishi:
Qkel = Q1 + Q2 + Q3 = 309256620 + 134628562 + 1399773 =445284955 kDj/soat
Issiqlik sarfi
1) Konvertordan chiqib ketayotgan bug` - gaz aralashmasi bilan
Q = 244883 1,86 850 = 433031004 kDj / soat
2) Atrof - muhitga yo`qotilgan issiqlik miqdori
Qatr = Qkel - Qsar = 445284955 - 433031004 = 12253951 kDj / soat
jadval
Metan konvertorining issiqlik balansi
Issiqlikning kelishi
|
Issiqlikning sarfi
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Nomi
|
kDj/soat
|
%
|
Bug` - gaz aralashmasi bilan
|
309256620
|
69,5
|
Bug` - gaz aralashmasi bilan
|
433031004
|
97,2
|
Jarayon issiqligi
|
134628562
|
30,2
|
Atrof muhitga yoqotilgan issiqlik
|
12253651
|
2,8
|
Havo bilan
|
1399773
|
0,3
|
Jami:
|
445284955
|
100
|
Jami:
|
445284955
|
100
|
|
|
|
7. Asosiy jixoz bayoni.
Qurilmaning nomi shaxtali konvertor yani ikkinchi bosqich metan konvertori. Bu qurilma tabiiy gazni ikkinchi bosqichli konversiya qilish uchun mo’ljallangan. Qurilma yuqori xarorat va bosim ostida ishlaydi. Gazlar qurilmaning ichida bir tekis xarakatlanadi. Qurilmaning balandligi 17 m bo’lib vertical xolatda joylashtirilgan bo’ladi.
Qurilmaning yuqori qismidan kon – gaz va tozalangan xavo kirib keladi. Xavo va quruq gazni aralashtirish uchun molibdendan yasalgan aralashtirgich o’rnatilgan. Xavo va gaz aralashib, dastlabki yonish xarorati 1245 0C bo’lib, bu ko’plab moddalar uchun xavfli va yuqori xarorat xisoblanadi.
Shu xaroratdan ximoyalaninish va gazlarni bir tekis tarqalishini taminlash maqsadida. Olti burchaklik, orasida teshikchalari mavjud bo’lgan issiqlikka chidamli g’ishtlar terilgan bo’ladi. Bu g’ishtlardan otgan issiq gaz dastlab issiqlikka chidamli alyumoxromli katalizatorga tushadi. Undan so’ng asosiy katalizator nikelli katalizatorga bo’radi. Nikelli katalizatordan so’ng loy – tuproqdan yasalgan uch xil o’lchamdagi soqqalar joylashtirilgan.
Bu soqalarning vazifasi gazlarning yuza bo’ylab bir tekisda xarakatini taminlab beraadi. Undan so’ng ichi teshik bo’lgan yoysimon shaklda terilgan g’ishtlar mavjud. Shuning uchun xam bu qurilmani shaxtali konvertor deyiladi. Qurilmaning ichidan issiqlikka chidamli beton quyilgan.
Undan so’ng polat qoiq mavjud. Uning tashqarisida suvli qobiq mavjud bo’lib, u qurilma korpusini o’ta qizib ketishini oldini oladi. Qobiqdagi suv doimiy ravishda sirkulyatsiya qilib turiladi. Katalizatorning umumiy xajmi 13.89 m3 ichki diametri 2000 mm , katalizatorning balandligi 6.89 m . Katalizator og’irligi 15279 kg, konvertorning devorining qalinligi 0.4m , konvertorning konussimon tubining qalinligi 0.5 m. Qurilma avtomatik nazorat asboblari bilan jixozlangan .
8. Аtrof muxitni muhofaza qilish.
Ammiak ishlab chiqarishda gaz tashlamalari, suv tashalamalari va qattiq chiqindilarni tashlamalari bor.
Atmosferaga tashlamalar.
Atmosferaga tashlamalar quyidagilarga bo’linadi;
Texnologik rejimning bir meyorda boshqarilishi uchun gazlarning doimiy tashlanishi.
Vaqti – vaqti bilan ishlab chiqarishni ishga tushirish va to’xtatish paytidagi gazlarni tashlanishi.
Texnologik rejimning buzilishi natijasida vaqti – vaqti bilan gazlarning tashlanishi.
Ammiak ishlab chiqarishda kegingi gazlarning doimiy tashlanishi, to’planib qolgan zararli aralashmalardir;
Tabiiy gazni qizdirishdan kegingi tutunli gazlar (103).
Trubali pechdan kegingi tutun gazlari.
Ifloslangan CO2 fraksiyasi.
Akkumlyatorli va kislotali ventli tashlama.
Ammiak xosil bo’lishi bo’limining boshlang’ach olovli qizdirgichidan chiqayotgan tutun gazlari.
Olovli qizdirgichning tashlama gazlaridagi zararli moddalar.
S va birinchi riformingda quyidagilar mavjud; oltingugurt angidridi, azot oksidlari, uglerod oksidi, monoetanolamin va uglerod oksidi ham tashlanadi. Ular quyidagilar; uglerod oksidi, monoetanolamin va oltingugurt - vodorod birikmasi .
Davriy ishga tushirish , to’xtatish, texnologik rejimning buzilishida chiqayotgan gazlarni “ fakel qurilmasi” orqali yoqib yuboriladi. Bundan tashqari, davriy avariya xolatlarida saqlagich klapanlari orqali atmosferaga gazlar tashlanadi.
Suv oqimi.
Suv resurslarini doimiyligini taminlash uchun avariya holatlarida va agregatning remont uchun to’xtash xolatlarida oldindan mo’ljallangan avariya va drinaj yomkostlari bor. Barcha zararli suvlar shaxar tozalash inshoatiga yuboriladi. Tashlamalar kimyoviy yuvilganidan so’ng bug’latiladi va MEA da tozalanib yig’ish yomkostlariga tortiladi. So’ng shaxarlardagi tozalash inshoatlariga jo’natiladi.
Qattiq va suyuq chiqindilar.
Ishlatib bo’lingan oltingugurt tozalash, metan konversiyasi,is gazi konversiyasi metanlashtirish va ammiak xosil qilish jarayon katalizatorlari maxsus omborlarga vaqtinchlik saqlash uchun jo’natiladi.
Ikkinchi reformingdan kegin konvertirlangan gaz.
Tashlama chiqindilari soni – 1 ta.
Chiqindi gazlarning umumiy xajmi – 7 300 000 m3
Davriyligi : davriy ravishda – ishga tushirish, toxtatish, texnologik rejimning buzilishi tashlash xarorati: 330 – 380 0C
Zararli moddalarning atmosferaga tashlnishini ruxsat etilgan miqdori.
CO – 41.316 kg/d ; NO – 18.612 kg/d ;
NO2 – 14.429 kg/d ; SO2 - 3.528 kg/d ;
9. Xulosa.
Men unumdorligi 78950 nm3/soat bo’lgan ammiak ishlab chiqarish sexining ikkinchi bosqich metanni konversiyalash bo’limini loyixaladim.
Bu kurs ishimda amalga oshirish davomida asosiy etiborni maxsulot sifati, unga tasir etuvchi omillar, mexnat unumdorligi va uni oshirishda qaratilgan chora tadbirlar, atrof muxit muxofazasi, xom–ashyodan kompleks foydalanilgan xolda ishlab chiqarish unumdorligi oshirish va shu kabi bir qator o’zimni qiziqtirgan jarayonlarga qaratdim.
Ushbu kurs ishimda amalga oshirish davomida, menda ishlab chiqarishga bo’lgan qiziqishim yanada ortdi. Shu bilan birga ammiak ishlab chiqarish texnologiyasini chuqur o;rganish uchun kelajakda shu sexda ishlash niyatim bor.
Shu o’rgangan nazariy bilimlarim asosida shu korxonada kelajakdagi ish faoliyatimda qo’llayman va chuqurroq o’rganaman.
10. Adabiyotlar.
Salimov . Z “Kimyoviy texnologiya asosiy jarayonlari va qurilmalari”.
Toshkent : “O’zbekiston” 1-2 tom, 1994 – yil . 366 bet.
Pozin. M.E “ Texnologiya mineralnix udobreniy” L. Ximiya 1989- yil .
“Spravochnik azotchika” 1- 2 qism . M : Ximiya – 1986 .
“Ammiak – 3” sehi texnologik reglamenti.
Dybina. M. V. “Rasshotipo texnologii neorganicheskix veshestv”. M. ximiya 1967- y.
I. P. muxlenov. “Osnovi ximicheskiy texnologii”. Moskva. 1991 – 463 b.
“Primer i zadachi po kursu prosessov, apparatov ximicheskoy texnologii”. M. Ximiya .1986-575 b.K.F.Pavlov.
“Konstruktirovaniye svarnix ximicheskix apparatov” Spravochnik A. A. Loshenkol, 1981- 382 b.
“Osnovniye prosess i apparati ximicheskoy texnologii proyektirovaniyu” Yu. I. Ditneriski – M .Ximiya. 1991 – 496 b.
“Sintez ammiaka” Pod redaksii . N. D. Kuznesova. Moskva. Ximiya 1982 – 29 b.
Do'stlaringiz bilan baham: |