Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

Moddiy kirim chiqim jadvali quyidagicha:

Kirish					CHiqish
Modda	Miqdor				Modda	Miqdor
	Kg	m^3	%			kg	m^3	%
N1					N4
N2					N5
N3					N6
Jami:					Jami:

Eslatma: N₁,N₂,N₃-dastlabki moddalar, N₄, N₅, N₆-asosiy, qo’shimcha va chiqindi moddalar.
Stexiometrik tenglamalar orqali nazariy moddiy balans hisoblanadi. Amaliy moddiy balans hisoblashda dastlabki moddaning tarkibi, o’zgarish darajasi, xom-ashYo va tayYor mahsulotning Yo’qolishi hisobga olinadi. Moddiy balans asosida issiqlik balansi hisoblanadi.
1-Misol. 60 t/kun ishlab-chiqarish unumdorligiga ega bo’lgan oltingugurtni Yoqish o’chog’ini moddiy balansi tuzilsin. Oltingugurtni oksidlanish darajasi 0,95. Havoning ortiqcha koeffitsiyenti =1,5. Hisoblashni kg/soatda olib borilsin. (3- jadval).
Echimi: Jarayonning tenglamasi S+O₂=SO₂.Pechning unumdorligi 6010³/24=2500kg. S-ning og’irligi: oksidlangani 25000,95=2375kg. oksidlanmagani 2500-2375=125kg. Sarflangan O₂ning hajmi: 237522,4/32=1663 m³. uni hisobga olganda 16631,5=2495m³, Yoki 3560 kg. Kislorod bilan N₂ kirib kelgan: 249579/21=9350m³Yoki 11700 kg. Reaksiya bo’yicha SO₂ning miqdori: 237564/32=4750 kg Yoki 1663m³. Sarflanmagan O₂ning hajmi 16630,5=831m³ Yoki 1187 kg . Natijalar 1-chi jadvalda keltirilgan
Oltingugurtni yoqish o’chog’ining moddiy balansi.

1. 
   jadval
   

Kirishi						CHiqishi
Moda	Miqdori				Moda		Miqdori
	Kg	m^3					kg	m^3
S	2500	-			S		125	-
O2	3560	2495			SO2		4750	1663
N2	11700	9350			O2		1187	831
					N2		11700	9350
Jami	17660	11875			Jami		17760	11875

AMALIY MASHG’ULOT № 2
MAVZU: KONTAKT BO’LIMIDA OLTINGUGURT DIOKSIDINI OLTINGUGURT UCH OKSIDIGA OKSIDLASH JARAYONI MODDIY VA ISSIQLIK BALANSI HISOBLARI

Katalizatorlar ishtirokida sulfit angidridni oksidlashning fizik-kimyoviv asoslari. Kontaktli usul bilan sulfat kislota ishlab chiqarishda sulfit angidridni oksidlash:

reaksiyasi bo‘yicha katalizator ishtirokida amalga oshiriladi. Bu jarayon kontaktlanish deb ataladi. Tinch holatdagi kontakt massa qatlami yoki qaynovchi qatlamdagi katalizator orqali gaz o'tkazilganda gaz katalizator bilan bevosita to‘qnashadi. Turli xil metallar, ularning qotishmalari va oksidlari, ayrim tuzlar, shisha, chinni, gillar, tog‘ billuri kristallari hamda boshqa modda va materiallar sulfit angidrid oksidlanishini tezlashtirish xususiyatini namoyon etadi. Har bir katalizator ma’lum darajadagi, uning uchun xarakterli kontaktlanish foizini ta’minlaydi. Sanoat sharoitida nisbatan yuqori kontaktlanish foiziga erishishni ta’minlaydigan katalizatorlardan foydalanish qulay, chunki oksidlanmagan SO₂ qoldiqlari absorbsiya bo‘linmasida ushlab qolinmaydi va u chiqindi gazlari bilan birgalikda atmosferaga chiqib ketadi. Uzoq vaqt ushbu jarayon uchun platina eng yaxshi katalizator deb hisoblab kelingan, u juda mayda maydalangan holatda tolali asbestga, silikagelga yoki magniy sulfatga aralashtirib ishlatilgan. Lekin platina juda qimmatbaho, bundan tashqari, gaz tarkibida juda oz miqdordagi mishyak, selen, xlor va boshqa qo‘shimchalarning bo’lishi uning katalitik faolligmi juda kuchli darajada pasaytiradi. Shuning uchun platinali katalizator ishlatilganda kontakt zavodining murakkab asbob-uskunalar bilan jihozlanishi talab etiladi, tayyor mahsulot tannarxi esa katta bo'ladi. Platinasiz katalizatorlar ichida yuqori katalitik faollikka ega bo‘lgan vanadiyli katalizator esa platinali katalizatorga nisbatan ancha arzon va zararli qo‘shimchalar ta’sirida kam zaharlanadi. Respublikamizdagi sulfat kislota ishlab chiqarish zavodlarida asosan vanadiyli katalizator ishlatiladi. Sanoatda katalizator odatda kontakt massa (vanadiyli kontakt massa) deyiladi. Sulfit angidridning oksidlanish reaksiyasi ekzotermikdir; uning issiqlik effekti, barcha kimyoviy reaksiyalardagi singari, haroratga bog‘liqdir.


2.1- jadval

Texnik hisoblashlar uchun yetarlicha bo‘lgan 400-700^o C harorat intervalidagi bu reaksiyaning issiqlik effekti quyidagi formula bo‘yicha hisoblanishi mumkin:

Q = 10142 - 9,26T j/mol (24205 - 2,21T kal/mol)
bu yerda: T - harorat, °K.
SO₂ ning SO₃ ga oksidlanish reaksiyasi qaytar jarayondir. Bu reaksiyaning muvozanat konstantasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi:


bu yerda: P_SO3 , P_SO2, PO₂ ~ SO₃, SO₂ va O₂ larning muvozanatdagi parsial bosimlari, atm. K_p kattaligi, shuningdek, haroratga bog'liqdir.
Amaliy hisoblashlar uchun yetarlicha aniqlikdagi Kp qiymati 390-650°C harorat intervalida quyidagi formula bo‘yicha hisoblanadi:

lgK_p= - 4,6455


2.2- jadval

Muvozanatdagi kontaktlanish darajasi. Kontaktlanish darajasi katalizator turi, gazning tarkibi va haroratga bog‘liqdir. Kontakt massa orqali sulfit angidrid o‘tkazilganda, har bir katalizator uchun ma’lum haroratdagina kontaktlanish boshlanadi. Asbestga surtilgan platina uchun bu harorat 250°C ga, vanadiyli kontakt massa uchun esa qariyb 400°C ga teng. Haroratning o‘zgarishi bilan kontaktlanish darajasi ham o‘zgaradi. Bunda har bir harorat uchun kontaktlanish darajasining ma’lum chegarasi bo‘ladi, ya’ni ushbu tarkibdagi gaz uchun nazariy mumkin bo'lgan kontaktlanish darajasi faqat haroratga bog'liqdir. Muvozanatdagi kontaktlanish darajasi quyidagi tenglama bilan ifodalanadi: