O`zbеkiston rеspublikаsi oliy vа o`rtа mаxsus tа`lim vаzirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti

H₂S + Na₂ CO₃  Na HS + Na HCO₃
Эритмадаги гидросульфид натрий ванадат натрий иштирокида олтингугуртга оксидланади.
NaHS + NaHCO₃ + 2NaVO₃  S + Na₂V₂O₅ + Na₂CO₃ + H₂O.
Кейин ванадий ҳаво ўтказилганда оксидланиб беш валентликка ўтади.
Na₂ V₂O₅ + 0,50₂  2Na VO₃
Олтингугурт майда бўлакчалар ҳолида ҳаво пуфакчалари ёрдамида юқорига кўтарилади ва кўпик ҳолида ажратиб олинади. Кўпик махсус аппаратда эритилиб сақлаш учун жўнатилади.
Катализаторни фаоллиги антрахинондисульфонат натрий иштирокида ҳаво кислороди ёрдамида тикланади.
Сульфрен жараёни «лурги аппарат техник» ва SNPA (Франция) фирмалари томонидан яратилган. Бу жараён H₂S ва SO₂ ларни термокаталитик усулда элемент олтингугуртга айланишига асосланган. Жараён нисбатан паст ҳароратда 130 -150⁰С да олиб борилади.
2Н₂S + SO₂  2H₂O + 3/n Sn + Q
2Н₂S + SO₂  2H₂O + 3/8 S₈ + 147000 кДж/кмоль
Келтирилган реакциялар катализаторлар иштирокида боради. Катализаторлар сифатида активланган кўмир, алюминий оксиди, титан оксиди қўлланилади.
130-150⁰С да ҳосил бўлган олтингугурт катализатор томонидан ютилади ва уни фаоллигини пасайтиради.
Катализаторни фаоллигини қайта тиклаш учун уни вақти-вақти билан регенерация қилинади. Алюминий ва титан оксидлари 310⁰С да, активланган кўмир 510⁰С да регенирланади. Иситиш учун сув пари ёки иссиқ ташландиқ газ қўлланилади.



8.12-Расм. Атмосферага ташланадиган газларни Сулфрен жараёни бўйича тозалаш қурилмасининг технологик схемаси.
А-1, А-2, А-3 реакторлар. П-1-печь, ДК-компрессор, К-каогулятор, КУ-котел-утилизатор.
I-чиқинди газлар, II - тозаланган газ, III-пар, IV-сув, V-олтингугурт.
Ҳозирги вақтда Клаус қурилмаларининг ўнлаб модифицирланган вариантлари ишлаб чиқилган. Бу тизимларни қўллаш соҳалари нордон газдаги Н₂S ни миқдорига ва улар таркибидаги аралашмаларни борлигига боғлиқ.
Водород сульфидни 5% дан 20% гача бўлган концентрацияси учун Клаус усулининг мукаммаллаштирилган тўрт варианти ишлаб чиқилган.

8.11-Расм. Муборак газни қайта ишлаш заводида олтингугурт ишлаб чиқариш қурилмасининг технологик схемаси:
С-1-Сепаратор; Р-1-Реактор-генератор; Р-2, Р-3-Реакторлар; Х-1, Х-2, Х-3-Конденсаторлар; П-1-Ҳавони қиздириш печи; П-2, П-3-Иситгич ўчоқлар; П-4-Ёқиш ўчоғи; С-2-Олтингугурт ушлагич; С-3-Серозатвор; К-Газодувка. I-Ҳаво; II-Нордон газ; III-Ёқилғи газ; IV-Олтингугурт; V-Ташландиқ газ.

Технологик газ биринчи конверторга берилишидан олдин П-2 иситгич ўчоқда 240⁰С гача қиздирилади. Газ конверторга уч оқимда тушади, бу эса уни катализатор қаватида баробар тақсимланишига имкон беради. Конверторда водород сульфид SO₂ билан реакцияга киришиб элемент олтингугурт ҳосил қилади. Бунда иссиқлик чиқади ва газни ҳаракати 330⁰С гача кўтарилади. Конвертордан сўнг газ иккинчи конденсатор – генератордан ўтиб 170⁰С гача совийди ва иккинчи каталитик конверторга ўчоқда 220⁰С гача қиздириб берилади. Конденсатор генераторларда конденсирланган олтингугурт сепаратор орқали олтингугурт йиғиладиган ҳовузга туширилади.

Иккинчи конверторда реакция ҳарорати ҳисобига ҳарорат 245⁰С гача кўтарилади. Газни ҳарорати конденсатор экономатзерда фойдаланиш учун ушлаб қолинади. Ташланиши керак бўлган чиқинди газлар П-4 да 510⁰С ёқиб юборилади.

ҳисоби

Масала шарти:

Органик аралашмалар ва сув буғлари аралашмаларидан иборат G₁ =1,2 кг/с буғни конденсатлаш учун қувур ғиловли конденсаторнинг нормал вариантини ҳисоблаб танланг.
Аралашманинг конденсатланишининг солиштирма иссиқлиги r₁=1180000 Дж/кг, конденсациялаш ҳарорати t₁= 66 ⁰С. Конденсатлаш ҳароратидаги конденсатнинг физик-кимёвий кўрсаткичлари: λ₁= 0,219 Вт/(м•К), ρ₁=757 кг/м³, μ₁= 0,000446 Па•с. Конденсация иссиқлиги бошланғич ҳарорати t_2H = 18⁰C.
Конденсатордан чиқаверишдаги сув ҳароратини t_2К = 18⁰C деб оламиз. Қуйидаги ўртача t₂ = 0,5•(18+40)=29⁰C ҳароратда сувнинг физик-кимёвий таснифи қуйидагичадир: ρ₁=996 кг/м³, с₂=4180 Дж/(кг•К), λ₂= 0,616 Вт/(м•К), μ₂= 0,00082 Па•с, Pr₂= c₂μ₂/λ₂=5,56.
Ҳисоблашлар умумий блок-схемага мувофиқ кетма-кет амалга оширилади:

1) Аппаратнинг иссиқлик юкламаси:

Q= 1180000•1,2 = 1415000 Bt.
2) Cув сарфи
кг/с
3) Ҳароратларнинг ўртача фарқи:



4) 11.1 жадвалга асосан юзанинг ориентацион қийматини К_ор=600 Вт/(м²•К) деб оламиз
F_op= 1415000/600•36=65,5 м².

Рейнольдснинг Re=10000 қийматига асосан диаметри d_H=25x2 мм бўлган қувурли иссиқлик алмаштиргичлар учун n/z нисбатни аниқлаймиз:

Бу ерда: n- қувурларнинг умумий сони; z- қувур бўшлиғидаги йўналишлар сони; d- қувурнинг ички диаметри, м.

5) иссиқлик узатишнинг аниқ хисоби.

1-Вариант. 11.4 жадвалга асосан n/z нисбат иссиқлик алмаштиргичларининг қуйидаги қийматларига яқин қийматларини олинади: қоплама диаметри D=600мм, қувур диаметри d_H=25х2 мм, йўлаклар сони z=2 ва кувурларнинг умумий сони n=240:

n/z= 240/2= 120.
Қувурларнинг узунлигига қараб (3,0; 4,0 ёки 6,0 метр) бу иссиқлик алмаштиргичлари сиртида иссиқлик ўтказиш кўрсаткичи 57, 75 ёки 113 м³ га тенгдир.
Дарҳақиқат, Рейнольдс сони қуйидагига тенг:

Сувга нисбатан иссиқлик узатувчанлик коэффициентини қуйидагича топилади (11.10 формулага асосан):

Вт/(м²•К).

Вертикал жойлашган қувурлар яқинида конденсатланаётган буғнинг иссиқлик узатиш коэффициентини қуйидаги формула билан аниқлаймиз:

Вт/(м²•К).
Зангламас пўлатдан ясалган қувурларнинг Сув ва буғ орқали бўладиган зангланишига ва ифлосланишларга термик қаршиликлари ва йиғиндиси қуйидагига тенг:


м²•К/Вт.

Иссиқлик узатиш коэффициенти:

Вт/(м²•К).
Иссиқлик узатиш учун керакли юза:

Ғ= 1415000/36•642= 61,2 м².

11.4. жадвалдан кўриниб турибдики, узунлиги 4,0 метр ва сирт юзаси 75 м² бўлган иссиқлик алмаштиргичи захираси билан мос келади:

11-вариант. Вертикал жойлашган иссиқлик алмаштиргичнинг ҳисобланган сирт юзаси қувур узунлиги 3,0 м бўлган иссиқлик алмаштиргичининг сирт юзасига яқиндир. Горизонталь жойлашган иссиқлик алмаштиргичида иссиқлик узатишни бажарувчи буғнинг иссиқлик узатувчанлиги коэффициенти юқори бўлиши мумкин. 11.25. формула билан ушбу катталикни қуйидагича топамиз:

Вт/(м²•К).
Бунда сувга нисбатан иссиқлик узатиш коэффициенти ўшалигича қолади, иссиқлик узатиш коэффициенти эса ошади:


Вт/(м²•К).

Иссиқлик узатиш учун керакли сирт юзаси:

Ғ=1415000/757•36= 51,8 м².

Шунингдек, бу холда шартга кўра иссиқлик алмаштиргичнинг қувур узунлиги 3,0 метр ва сирт юзаси 57,0 м² бўлган ўлчами заҳираси билан тўгри келади:

Ушбу иссиқлик алмаштиргичи аввалги 1-вариантдагидан яхшироқ бўлиб, у 25% га қисқароқдир, ҳамда массаси кам ва қувур орқали ўтадиган суюқликнинг йўли узунлигининг суммар узунлиги кам бўлгани учун гидравлик қаришилиги ҳам камдир.

6) 11.35-формула билан -гидравлик қаршилик ҳисобланади.
Қувурлардаги сувнинг тезлиги эса қуйидагича аниқланади:
м/с
Ишқаланиш коэффициенти эса 11.31 форула билан аниқланади:

Штуцерлардаги сувнинг тезлиги (11.8 жадвалга асосан):
м/с
Гидравлик қаршилик:



Сульфрен жараёни «лурги аппарат техник» ва SNPA (Франция) фирмалари томонидан яратилган. Бу жараён H₂S ва SO₂ ларни термокаталитик усулда элемент олтингугуртга айланишига асосланган. Жараён нисбатан паст ҳароратда 130 -150⁰С да олиб борилади.