«Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi» fanidan Kurs ishini

Texnologik sxema bayoni

Azot kislotasi va gaz holdagi ammiakdan donador holatdagi ammiakli selitra olish quyidagi bosqichlarni o‘z ichiga oladi:

• 
  konsentratsiyasi 58-60% bo‘lgan nitrat kislotani gaz holdagi ammiak bilan ITN apparatida neytrallash;
  
• 
  hosil bo‘lgan selitra eritmasini doneytralizatsiyalash va magnezial qo‘shimchasini kiritish;
  
• 
  olingan ammiakli selitra eritmasini yuqori konsentratsiyali suyuqlanma holigacha bug‘latish, hamda hosil bo‘lgan suyuqlanmani donadorlash minorasi yuqori qismiga uzatish;
  
• 
  suyuqlanmadan donador holatda ammiakli selitra hosil qilish va uni
  

―mavxum qaynash‖ apparatida sovutish;

• 
  chiqindi holatidagi havoni atmosferaga tashlashdan oldin tozalash;
  

• 
  tayyor mahsulotni qoplash, saqlash va yuklash. Azot kislotasini gaz holdagi ammiak bilan neytrallash
  

Azot kislotasini gaz holdagi ammiak bilan neytrallash jarayoniquyidagi reaksiya bilan ifodalanadi:
NN_3(g) + HNO3_(s) =NH4NO3_(s) + 144,9 kJ

Reaksiya odatdagi sharoitda qaytmas jarayon hisoblanadi, hamda katta tezlikda va qo‘shimcha moddalar hosil bo‘lmasdan boradi:

Neytrallash jarayoni ikkita parallel ishlovchi ITN apparatlarida (R-3_1,2). Bunda bosim P_izb=0,005 MPa (0,05 kg∙s/sm²), ya’ni atmosfera bosimiga yaqin bosimda va harorat 148-165 ^oC boradi. Hosil bo‘lgan ammiakldi selitra eritmasining konsentratsiyasi 89% dan kam bo‘lmagan miqdorni tashkil etadi.
Zavod tarmog‘idan kelayotgan ammiak ammiak bug‘latkichda (x-37) bug‘latilib, ammiak isitkich (T-1) apparatida bug‘ kondensati yordamida harorati
120-160^oC gacha qizdirilib, ITN apparati (R-3_1,2)ga beriladi. Konsentratsiyasi 58-60% bo‘lgan HNO₃ kislota isitkich (T-2_1,2) apparatida harorati 75-80^oCgacha qizdiriladi va ITN apparati (R-3_1,2)gaberiladi.
Berilayotgan ammiakdan bosimi P_izb=0,2 MPa (2 kg∙s/sm²), dan past bo‘lmasligi kerak. Berilayotgan ammiak va azot kislotasi sarfi shunday nisbatda tanlab olinadiki, bunda ITN (R-3_1,2) apparatidagi reaksion zonadagi eritma muhiti kam kislotali bo‘lishi kerak, bunda HNO3ning massaviy konsentratsiyasi eritma tarkibida 1-4 g/dm³ bo‘lib, bu miqdor ammiakni to‘liq yutilishini ta’minlaydi.
ITN (R-3_1,2) apparatining separatsion qismida sharbat bug‘i qaynayotgan eritmadan ajratiladi va tozalash uchun apparatning yuvish zonasiga keladi. Bu selitra eritmasining kam kislotali muhitga ega bo‘lgan eritmasini va sharbat bug‘i kondensati yordamida ko‘tarilayotgan bug‘ ammiak aralashmadan, azot kislotasi va ammiakli selitr eritmasi tomchilaridan yuviladi. Separatsion qismga yuvish uchun berilayotgan eritma miqdori har bir apparat uchun 7,5 m³/soat ni tashkil etadi. Yuvish qismidan eritma separatsion zonaga tushadi va bu erda 92-93 % selitra eritmasini 89%gacha suyultiradi. ITN (R-3_1,2) apparatidan chiqib kelayotgan sharbat bug‘i tarkibida: NH4NO3 4 g/dm³ va HNO3 1÷4 g/dm³ miqdordan ko‘p bo‘lmasligi kerak. Yuvish to‘g‘ri yo‘lga qo‘yilganda sharbat bug‘i tarkibida HNO3 bo‘lmaydi.
SHarbat bug‘ini qo‘shimcha va chiqindilardan tozalashni to‘liq borishi ITN apparatlariga HNO3 va NN₃ ni bir xilda berilishiga, sharbat bug‘i kondensati va suyultirilgan selitra eritmasini apparatning yuvuvchi qismiga bir xilda berilishiga bog‘liq bo‘ladi. ITN (R-3_1,2) apparatidan konsentratsiyasi 89-92 % bo‘lgan NH₄NO₃eritmasi 150-170 ^oC haroratda chiqadi, uning tarkibida erkin holda 2-5 g/l miqdorda HNO₃ bo‘ladi.
Ammiakli selitra eritmasini doneytralizatsiyalash va magnezial qo‘shimcha
kiritish
Eritmani doneytralizatsiyalash.
ITN (R-3_1,2) apparatidan chiqqan selitra eritmasini muhiti kam kislotali bo‘lib, tarkibida massaviy konsentratsiyasi 1-4 g/dm³ bo‘lgan erkinHNO₃ bo‘ladi. Bug‘latish jarayonini xavfsiz borishini ta’minlash uchun uning tarkibidagi erkin HNO3
kislotasini yo‘q qilish kerak, chunki eritma tarkibida erkin kislotani bo‘lishi selitrani issiqdan parchalanish tezligini oshirib yuborib, ishlab chiqarishda avariya bo‘lishiga olib kelishi mumkin.
Eritmadan erkin kislotani yo‘q qilish doneytralizator apparatida amalga oshiriladi. Bu apparatga ITN (R-3_1,2) apparatidan selitra eritmasi va gaz holdagi NN₃ beriladi, bu esa eritma tarkibidagi erkin HNO₃ kislotasini biriktiradi. Bug‘latishdan oldin eritma muhitini ishqoriy bo‘lishini ta’minlash va kislotali muhitga ega bo‘lgan selitra eritmasini bug‘latishga kirib ketishiga yo‘l qo‘ymaslik maqsadida selitra eritmasi doneytralizator apparatidan keyin joylashgan nazorat doneytralizator apparatiga keladi, bu apparatga ham gaz holdagi ammiak beriladi.
Ammiakli selitra eritmasi tarkibida nazorat doneytralizator apparatidan keyin massaviy konsentratsiyasi 0,1-0,5 g/dm³ bo‘lgan erkin ammiak tutishi kerak.
Magnezial qo‘shimchani kiritish

Tayyor mahsulotning fizik-kimyoviy xossalarini yaxshilash, uning yopishqoqligini kamaytirish maqsadida, hamda doneytralizatsiya bosqichida parchalanishini oldini olish maqsadida doneytralizatorda selitra eritmasiga 35-40 % konsentratsiyali magniy nitrat eritmasi qo‘shiladi. Bu tuz suvda va ammiakli selitra eritmalarida yaxshi eriydi. Suvsiz holatda bu tuz o‘ziga oltitagacha suv molekulalarini biriktira oladi va geksagidrat magniy nitrat MgNO₃∙6H₂O hosil qilishi mumkin. Bunda suvsiz magniy nitratning massaviy bir qism miqdori taxminan 0,7 massaviy qism miqdorda suvni o‘ziga biriktirib olishi mumkin.

Magniy nitrat eritmasining kiritilayotgan miqdori quyidagicha bo‘lishi kerak: tayyor mahsulot tarkibidagi qoldiq suv miqdori 0,3÷0,4
bo‘lganda, magniy nitrat (MgO ga nisbatan) miqdori suvnikidan 20%ga ko‘p, ya’ni 0,36÷0,48 bo‘lishi kerak.
Ammiakli selitra eritmasini bug‘latish

Ammiakli selitra eritmasi nazorat doneytralizatori apparatidan o‘tib, truboprovod orqali kombinirlangan bug‘latish apparati (T-10) ning yuqori qismiga keladi.

Plyonkali tipdagi bug‘latish apparati uch qismdan tashkil topgan:

• 
  havo chiqarish uchun mo‘ljallangan yuqori qism, bu erda ammiakli selitra eritmasi tomchilarini ajratkich qurilmasi va bug‘ kondensatini apparatga beruvchi barbatyor joylashgan;
  
• 
  o‘rta qism, bu qism trubalar to‘plamidan (o‘lchami 60x3,6, uzunligi 6000 mm bo‘lgan 721 dona) iborat. Uning yuqori qismi trubalar doskasida taqsimlovchi qalpoqchalar o‘rnatilgan. Ammiakli selitra eritmasi yuqorigi trubalar doskasiga 2 ta D_u=500 mm bo‘lgan shtutserlar orqali keladi. Trubalar orasiga esa ikkita D_u=200 mm bo‘lgan shtutserlardan bosimi 1,2÷1,4 MPa bo‘lgan suv bug‘i beriladi. Issiqlik almashinish apparati yuzasi 710m², balandligi 6400 mm, diametri 2800 mm;
  
• 
  pastki bug‘latish qismi uchta perforirlangan, qizdiriluvchi tarelkalardan iborat. Pastki tarelkaga D_u=900 bo‘lgan shtutser orqali qizdirilgan havo beriladi. Suyuqlanma pastki konussimon qism orqali D_u=200 mm.li shtutser orqali chiqib ketadi. Tarelkalar diametri 2800 mm, konus asosining diametri diametri 3400 mm, tarelka zmeeviklarining umumiy issiqlik almashinish yuzasi 72 m². Konus qismi zmeevikka berilayotgan bug‘ orqali qizdiriladi. Pastki qismi baladnligi 4910 mm, apparat (T-10) ning umumiy balandligi 15910 mm.
  

Ammiakli selitrisini massaviy miqdor ulushi 99,7% bo‘lgan suyuqlanmaga bug‘latish atmosfera bosimiga yaqin bo‘lgan bosimda olib boriladi. Kelayotgan ammiakli selitra eritmasi yuqori trubalar doskasida tekkis taqsimlanadi va trubalarning ichki yuzasi bo‘ylab pastga
xarakatlanadi.
Apparat pastki qismidan ammiakli selitra eritmasi oqimiga qarama-qarshi ravishda harorati 180^oC bo‘lgan qizdirilgan havo beriladi. Natijada issiqlik almashinish plyonkali ravishda sodir bo‘ladi. Bug‘latish issiqligini ta’minlash maqsadida trubalar orasiga elektroeadvijka orqali 1,2÷1,4 MPa bosimdagi to‘yingan suv bug‘i beriladi.
Apparatning issiqlik almashinuvchi qismida ammiakli selitra eritmasi 99,0÷99,5 % gacha bug‘latiladi, keyin apparat (T-10)ning pastki qismiga oqib tushadi
va ketma-ket joylashgan uchta konsentrlovchi proval tipdagi tarelkalardan o‘tadi. Tarelkalarga zmeeviklar o‘rnatilgan bo‘lib, ular bosimi 1,2÷1,4 MPa bo‘lgan to‘yingan suv bug‘i beriladi. Pastki qismidan eritma suvning massaviy ulushi 0,3%dan ko‘p bo‘lmagan miqdordagi konsentratsiyagacha bug‘latiladi va gidrozatvor-doneytralizator apparati (R-13)ga keladi.
Kombinirlangan bug‘latish apparati apparati (T-10)dan chiqayotgan sharbat bug‘i va havo aralashmasi bug‘-havo aralashmasi yuvgichi (X-98) apparatiga beriladi. Bu erda 3 ta elaksimon tarelkalarda aralashma ammiakdan yuviladi. Bunda kislotali muhitga ega bo‘lgan ammiakli selitra eritmasi ishlatiladi.
Bug‘-gaz aralashmasini yuvuvchi (X-98) apparat vertikal apparat bo‘lib, diametri 3200 mm, balandligi 800 mm. U 2 qismdan iborat: yuvuvchiva filtlovchi. Yuvuvchi qismida 3 ta elaksimon tarelkalar joylashgan bo‘lib, bu erda kislotali muhitga ega bo‘lgan ammoniyli selitra eritmasi bilan gaz aralashmasi yuviladi.
Bug‘-gaz aralashmasi tarelkalardan keyin, filtrlovchi elementlardan o‘tadi, bu erda ammiakli selitra tomchilaridan tozalanadi va ITN (R-3_1,2) apparatidan kelayotgan bug‘lar bilan birgalikda donadorlash bo‘limida joylashgan yuvuvchi skrubber (X-29) apparatiga beriladi.
Harorati 175-185^oC bo‘lgan ammiakli selitra suyuqlanmasi bug‘latish apparati (T-10)ning pastki qismidan chiqib, gidrozatvor (R-13) ga keladi.
Gidrozatvor-doneytralizator (R-13) apparati selitrani parchalanishini eritmaga gaz holdagi ammiak kiritish orqali oldini olishga mo‘ljallangan.
Gidrozatvor-doneytralizator (R-13) vertikal apparat bo‘lib, diametri 400 mm, balandligi 2500 mm bo‘lib, tashqi tomondan isitiladi. Apparat hajmi 0,32 m³.
Gidrozatvor-doneytralizator (R-13) dan chiqqan suyuqlanma filtr (F-14_1,2)da mexanik qo‘shimchalardan tozalanadi.
Filtrlardan (F-14_1.2) chiqqan ammiakli selitra suyuqlanmasitrubaprovod orqali ammiakli selitra suyuqlanmasi idishlari (E-15_1,2)ga keladi. Suyuqlanma uchun idish (E-15_1,2) – hajmi 2,5 m³, diametri 1400 mm, balandligi 1600 mm bo‘lgan idishlardir. Ammiakli selitra suyuqlanmasi idish (E-15_1,2)lardan yuklovchi nasoslar (N-16_1,2) orqali (unumdorligi
45 m³/soat) trubaprovod bo‘ylab, granulyatorlar napor baki (E-23)ga uzatiladi.
Suyuqlanmadan donador holatda ammiakli selitra olish va uni sovutish
Yuqori konsentratsiyali ammiakli selitra suyuqlanmasini sovutish donadorlash minorasida amalga oshiriladi. Uning kesimi 8x11 bo‘lib, donalarning uchish balandligi 50 metr bo‘lishini ta’minlaydi.
Selitra suyuqlanmasi donadorlash minorasining yuqori qismida joylashgan akustik yoki vibratsion granulyatorlar (X26/X25) yordamida (3 ta ishchi, 3 ta zahira) bir tekkisda tomchi holida butun minora kesimi bo‘ylab sepib beriladi. Bitta granulyator unumdorligi 20 t/soat bo‘lib, tashqi diametri 325 mm.
Tepadan pastga tushayotgan selitra tomchilari yuqoriga ko‘tarilayotgan tezligi 1-1,8 m/sek bo‘lgan havoni qarama-qarshi oqimi hisobiga sovuydi va donador holatda kristallanadi. Donalarning uchish balandligi 50 metrni tashkil qiladi.
Hosil bo‘lgan selitra donalari harorati 70÷120 ^oC bo‘lib, donadorlash minorasi konus qismidan tushadi va lentali transportyor orqali ―mavhum qaynash‖ apparati (X-33)ga sovutishga yuboriladi.
Donadorlash minorasiga havo pastki qismidan va asosiy qismi


―mavhum qaynash‖ qatlamli sovutish apparati (X-33) apparatidan keladi. Donadorlash bo‘limini normal ishlashi uchun donadorlashga kelayotgan suyuqlanma tozaligi o‘ta muhimdir. SHuning uchun suyuqlanma bug‘latishdan so‘ng filtrlab olinadi.
Donalarni sovutish

Donadorlash minorasidan chiqayotgan ammiakli selitra donalarining harorati 70^oCdan 120^oCgacha bo‘lishi mumkin, va bu ko‘pgina omillarga bog‘liq bo‘ladi: bular minoraning solishtirma yuklamasi, sovutuvchi havo sarfi va harorati, donachalar o‘lchami.

Donalarni 40-50^oC haroratgacha sovutish donalarni sovutuvchi


―mavhum qaynash‖ qatlamli (X-33) apparatda olib boriladi. Bu apparat 3 ta
seksiyadan iborat bo‘lib, har bir seksiya avtonom holda ishlaydi. Apparatda donlarni sovutish setka tagiga havo berish orqali amalga oshiriladi. Berilayotgan havo tezligi 1,5÷2,1 m/s, uning harorati 15-35^oC bo‘lib, qaynayotgan qatlam balandligi 50-200 mm. atrofida ushlab turiladi .
Donalar minoradan keyin PT-30 transporteri orqali sovutish apparati (X- 33)ning panjarasiga beriladi, bu erda katta o‘lchamli selitra bo‘laklari ushlab qolinadi. Panjaradan o‘tgan donalar 1 seksiyaga tushadi va bu erda mavhum qaynash qatlamida sovutiladi. So‘ngra haroratiga qarab, donalar yoki transporterga PT-53 yuklanib omborga, yoki II-seksiyaga beriladi. II-seksiyadan ham chiqayotgan donalar haroratiga bog‘liq ravishda yoki TP-53 transporteri orqali omborga, yoki III- seksiyaga beriladi. III- seksiyadan chiqqan sovutilgan donalar tayyor mahsulot omboriga yuboriladi.
Atmosferaga tashlanayotgan havoni tozlash
Havo basseyni tozaligini saqlash maqsadida ammiakli selitra va ammiak bilan ifloslangan havo, qaysiki, donadorlash minorasidan
chiqayotgan, doneytralizator (R-4) apparatidan, gidrozatvor-doneytralizator (R- 13) apparatlaridan chiqayotgan bug‘-havo aralashmasi zaharli chiqindilarni tozalash lokal qurilmalarida tozalanadi.
Doneytralizatordan chiqayotgan bug‘larni ammiakdan tozalash: Bug‘larni ammiakdan toazalash usuli absorbsiya usuiga asoslangan.
―Absorbent sifatida kislotali muhitga ega bo‘lgan ammiakli selitra eritmasi ishlatiladi.
Apparat sifatida skrubber-neytralizator (X-86) apparati ishlatiladi. Skrubber – neytralizator (X-86) apparati keramik Rashig halqalari bilan to‘ldirilgan. Apparatlar (R-3), (R-57), (R-99)dan chiqayotgan sharbat bug‘lari skrubberning pastki qismidan nasadkalar tagidan beriladi, tepadan ammiakli selitraning kislotali eritmasi beriladi.
Bug‘latish bo‘limidan chiqayotgan bug‘-havo aralashmasini ammiakdan

tozalash

Bug‘latish apparati (T-10) dan chiqayotgan bug‘-havo aralashmasi tarkibida
ammoniy nitrat va erkin ammiak tutgan bo‘ladi. Bu aralashma bug‘- havo aralashmasi yuvgichi apparatida erkin ammiakdan tozalanadi. Yuvish absorbsiya usulida olib boriladi. Absorbent sifatida skrubber- neytralizator (X-86) apparatidan chiqayotgan kislotali muhitga ega bo‘lgan selitra eritmasi ishlatiladi.
Yuvishdan o‘tgandan so‘ng bug‘-havo aralashmasi tarkibida 100 mg/nm³ ammoniy selitrasi, 50 mg/nm³ ammiak tutgan bo‘ladi. YUvgichdan so‘ng yana tozalash uchun skrubber (X-29)ga beriladi.
Atmosferaga tashlanayotgan ishlatilgan havoni tozalash

ITN apparatidan chiqayotgan sharbat bug‘i, skrubber apparatidan chiqayotgan bug‘lar, yuvgichdan chiqayotgan bug‘-havo aralashmasi hamda donadorlash minorasidan chiqayotgan havo skrubberda qo‘shimchalardan batamom tozalanadi. Atmosferga tashlanayotgan havoda tozalashdan keyin ammiak va selitra miqdori:

NH₃ – 30 mg/nm³gacha, NH₄NO₃ changlari – 100 mg/nm³gacha va undan ortmasligi kerak.

1.