Texnologik hisob

6. Texnologik hisob
6.1 Moddiy va isiqlik hisobi.
Dastlabki ma’lumotlar:
100 % li mochevina olish uchun qurilmaning unumdorligi, (kg/soat) .. 69667
Suyuq ammiakning tarkibi, (%):
Ammiak. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99,8
Suv. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .0,2
Ekspanzer gazining tarkibi, (%):
Uglerod (IV)–oksidi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97
Boshqa gazlar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Shular bilan birga, (%):
(N₂+H₂) aralashmasi. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
Kislorod. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
Jarayonga qaytayotgan ammoniy tuzlarining suvli aralashmasidagi
Ammiak miqdori, (%). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40
Sintez kolonnasiga berilayotgan komponentlarning mol nisbati
(NH₃, CO₂, H₂O). . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4,5 : 1,0 : 0,5
Karbomatni karbamidga aylanishi darajasi, (%). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
Mochevinaning yo‘qotilishi, (%):
Distillyatsiya vaqtida. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5
Bug‘lanish vaqtida. . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . .1
Donadorlashda . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1
7% yo‘qotilishni hisobga olgan holda 75603 kg/soat tayyor mahsulot olish uchun sintez kolonnasida hosil bo‘lgan mochevina, kg/soat:
75603· 1,07 = 80895.21 kg/soat (7.1.1)
Mochevinaning hosil bo‘lishi quyidagi reaksiya bo‘yicha boradi:
CO₂ + 2NH₃ Û NH₂COONH₄ + 159,32 kJ (7.1.2)
NH₂COONH₄ Û (NH₂)₂CO + H₂O – 26,27 kJ (7.1.3)
Quyidagi reaksiya bo‘yicha 1000 kg mochevinaga sarflanayotgan ammiak va uglerod (IV) – oksidining stexiometrik sarfi, kg:
CO₂ + 2NH₃ Û (NH₂)₂CO + H₂O + 133,03 kJ (7.1.4)
Ammiak uchun stexiometrik sarfi, kg:
NH₃ = (2 · 17 · 1000)/60 = 566,7 kg (7.1.5)
CO₂ = (44 · 1000)/60 = 733,3 kg (7.1.6)
bu yerda: 17, 60 va 44 -ammiak, mochevina va uglerod (IV) – oksidlarining molekulyar massasi.
80795.21 kg/soat mochevina olish uchun tsikilga berilayotgan regentlarning miqdori, kg/soat:
Ammiakning miqdori, kg/soat:
80795.21 · 0,5667 = 45843.31 kg/soat (7.1.7)
Uglerod (IV) – oksidining miqdori, kg/soat:
80795.21 · 0,7333 =59320.45 kg /soat (7.1.8)
Reagentlarning amaliy sarfini hisobga olgan holda, ammoniy karbomatni mochevinaga aylanishida ammiak va uglerod (IV) – oksidining mollar nisbati quyidagicha, kg/soat:
m_NH3 = 80795.21 · (17 · 4,5 ·100) / (60 · 65) = 146220,3 kg/soat
m_CO2 = 80795.21 · (44 · 1 ·100) / (60 · 65) = 84100,6 kg/soat
m_H2O = 80795.21 · (18 · 0,5 ·100) / (60 · 65) = 17202,4 kg/soat
bu yerda: 4,5 : 1 va 0,5 -ammiak, uglerod (IV) – oksidining va suvning mol miqdorlari; 65- ammoniy karbomatning mochevinaga aylanish darajasi (%).
Ammiak, uglerod (IV) – oksidi va suvning ammoniy tuzlari eritmasi bilan siklga qaytarish miqdori.
Ammoniy tuzlaridagi ammiak, uglerod (IV)-oksidining va suvning foizlardagi miqdorini α, β va γ deb belgilaymiz. Boshlang‘ich ma’lumotlarga ko‘ra α=40% ni tashkil qiladi. Shunga asosan ammoniy tuzlari eritmasining tarkibi quyidagicha topiladi:
M_CO2 =80795.21 · ( 44 · (1 - h) ) / 60 · h + 69667 · 44 · P / 60 (7.1.12)
bu yerda, h - ammoniy karbamatning mochevinaga aylanish darajasi, 0,65; P – distillyatsiya va bug‘latilish jarayonida mochevinani yo‘qotilishi (suvsiz nisbatlardan tashqari 0,05 + 0,01 - 0,005 = 0,055):
m_NH3 = m_CO2 · a / b
m_H2O= m_CO2 · γ / b
Noma’lum sonlarni o‘rniga qo‘yib, quyidagini hosil qilamiz, kg/soat:
M_CO2= 80795.21 ·( 44 · ( 1 - 0,65 )) / 60· 0,65 + 69667·44· 0,055 / 60 =32245,1 kg/soat
b= 0,393 va γ= 0,207 sonlarini bilgan holda, ammoniy tuzlari eritmasidagi ammiak va suvning miqdorini aniqlaymiz, kg/soat:
m_NH3 = 32245,1 · 0,4/0,393 = 32819,4 kg/soat
m_H2O=32245,1· 0,207/0,393 = 16984,1 kg/soat
Ammoniy tuzlari eritmasi bilan kelayotgan komponentlar miqdori, kg/soat:
32245,1+32819,4+16984,1 = 82048,6 kg/soat
Ammiakni hisobga olmagan holda, ammoniy tuzlari eritmasi bilan siklga qaytayotgan toza va qaytar ammiak miqdori, kg/soat:
146220,6 –32819,4 = 113400,9 kg/soat
Siklga kirayotgan toza ammiak va qaytar ammiak tarkibidagi suvning miqdori, kg/soat:
292,4 – 25,8 *1/ 0,393 = 226,8 kg/soat
Toza uglerod (IV) -oksidining miqdori, kg/soat:
84100,6 – 32245,1= 51855,5 kg/soat
Uglerod (IV)- oksidi bilan kirayotgan boshqa gazlarning miqdori (3 hajm %), nm³/soat:
V_b.g= 51855,5 · (22.4/44) · (3/(100 – 3)) = 816,5 nm³ /soat
m_bg= 816,5· 0,73 =596 kg/soat
bu yerda, 0,73 – boshqa gazlarning zichligi, kg/m³.
(1) reaksiya tenglamasiga muvofiq, ammoniy karbamatning hosil bo‘lishi, kg/soat:
(m_CO2 · 78/44) = 84100,6 · 78/44 =149087,4 kg/soat
bu yerda, 78 va 44 – ammoniy kabomat va uglerod (IV)-oksidining molekulyar massasi.
Ushbu m miqdordagi ammoniy kabomatning hosil bo‘lishi uchun sarflanayotgan ammiakning miqdori, kg/soat:
149087,4· 2 · 17/78 = 64986,8 kg/soat
bu yerda, 17 – ammiakning molekulyar massasi.
Reaksiyaga kirishmay qolgan ammiakning miqdori, kg/soat:
146220,3– 64986,8 = 81233,5 kg/soat
Ammoniy karbomatdan mochevinaning hosil bo‘lishi, kg/soat:
149087,4· (60/78) · (65/100) =74543,7 kg/soat
Reaksiyaga kirishmay qolgan ammoniy karbomat miqdori, kg/soat:
149087,4· (100 – 65/100) = 52180,6 kg/soat
(2) reaksiya bo‘yicha ammoniy karbomatdan mochevinaning hosil bo‘lishida ajralib chiqayotgan suvning miqdori, kg/soat:
149087,4· (18/78) · (65/100) = 22363,1 kg/soat
Sintez kolonnasidagi hosil bo‘lgan jami suvning miqdor, kg/soat:
22363,1+ 17202,4 = 39565,5 kg/soat
Ortiqcha ammiak bilan suvning ta’sirlashi natijasida hosil bo‘lgan ammoniy gidroksidining miqdori, kg/soat:
39565,5·35/18 =76932,9 kg/soat
bu yerda, 35 va 18 – ammoniy gidroksidi va suvning molekulyar massalari.
76932,9 kg/soat ammoniy gidroksidni hosil bo‘lishida ammiakning sarfi:
76932,9– 39565,5=37367,4 kg/soat
Gaz fazasida erkin ammiakning qolishi:
81233,5–37367,4=43866,1 kg/soat
Olingan natijalarni jadval shakliga keltiramiz.
Mochevina sintez bo‘limining moddiy balansi.

Kirish			Chiqish
Nomlanishi	kg/soat	%	Nomlanishi	kg/soat	% mass
Ammiak (yangi va qaytgan): NH3 H2O	113400,9 226,8		Mochevina Ammoniy karbomat Ortiqcha erkin ammiak Suv+NH3+NH4OH) Boshqa gazlar	74543,7 52180,6 43866,1 76932,9 596
Jami: Uglerod (IV)- oksidi:	113487.9
CO2	51855,5
Boshqa gazlar	596		Umumiy jami:	248119,3
Jami:	52503,5
Ammoniy tuzlari eritmasi: NH3 CO2 H2O	32819,4 32245,1 16984,1
Jami:	82127,9
Umumiy jami:	248119,3