Ўзбекистон республикаси олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги тошкент кимё-технология институти «ноорганик моддалар кимёвий технологияси»

Масала №.12


Кучсиз азот кислотаси ишлаб чиқариш учун зарурий аммиак ва атмосфера ҳавоси сарфини аниқлаш ҳисоби.

Концентрланмаган азот кислотаси ишлаб чиқариш технологик хисоби.

Дастлабки маълумотлар асосида HNО₃ ишлаб чиқаришда синтетик аммиак ва атмосфера ҳавоси сарфлари ва ҳосил бўлаётган нитроза газлари таркибини аниқлаймиз.
I. HNO₃ бўйича цехнинг йиллик қуввати:
N=170000 т/й
2. Ишлаб чиқарилаётган HNO₃ нинг концентрацияси:
CHNO₃=58,82% HNO₃
3. Аммиакни NO га оксидланиш даражаси:
 = 96,8 %
4. NO₂ ни сувда абсорбцияланиш коэффициенти:
К=92%
5. Аммиак-хаво аралашмасидаги аммиакнинг ҳажмий миқдори:
СNH₃=11,5 % (х)
6. Ҳаво температураси: t_ҳaвo=30° С
7. Атмосфера ҳавоси таркибида Ро₂=21%, PN₂=79%.

Масаланинг ечими:

1) Цех қувватини 100% ли азот кислотасига нисбатан аниқлаймиз:
m_l= (N∙CHNO₃)/100% =(170000 -58,82)/100=99994 т HNO₃/й
2) Концентрланмаган, яъни кучсиз азот кислотасини синтетик аммиакдан ишлаб чиқариш асосан қуйидаги реакцияларга асосланган:
A) 4NH₃ +5O₂=4NO_(r)+6H₂O+Q
Б) 4NO+O₂=2NO_2(r)+Q
B) 3NO_2(r)+ H₂O =2HNO₃+NO+Q
3) Йилига m₁т 100% ли азот кислотаси ишлаб чиқариш учун зарур бўлган
аммиакни сарфини ҳисоблаймиз:
т NH₃/йил
4) Кейинги ҳисобларни 1т азот кислотаси учун ёзамиз:
кг
Бунинг учун азот кислотаси ишлаб чиқаришдаги аммиак бўйича сарфланиши коэффициентини аниқлаймиз.
5) Бу топилган аммиакни ҳажмини аниқлаймиз:
м³ /т
6) Шунча аммиакни оксидлаш учун керак бўлган атмосфера ҳавосини ҳажмини аниқлаймиз:
м³/т
7) Бу атмосфера ҳавосидаги сув буғини миқдорини аниқлаймиз. Бунинг учун цехга берилаётган атмосфера ҳавосининг температурасидан фойдаланамиз ва сув буғининг босимини аниқлаймиз. Жадвалга кўра РН₂О=31,8 мм сим.уст. Кейин сарфланиш бирлигининг миқдорини аниқлаймиз:
м³/т
Қуруқ ҳавонинг ҳажмини аниқлаймиз.
V₅ =V₃-V₄=3097-1296=1801 м³/т
8) Бу қуруқ ҳавонинг таркибидаги О₂ миқдорини ҳисоблаймиз:
м³/т
9) Қуруқ ҳавонинг таркибидаги N₂ миқдорини аниқлаймиз:
м³/т
10) Аммиакни оксидлаш натижасида ҳосил бўлган NO ҳажмини аниқлаймиз. Бу ҳажм, яъни NO ҳажми реакцияга киришган аммиак ҳажмига тенг (а) реакциядан:
м³
11) (а) реакция бўйича ҳосил бўлаётган сув буғининг ҳажмини аниқлаймиз:
м³
12) (а) реакциясидан фойдаланиб аммиакни оксидлаш учун сарф бўлаётган кислороднинг сарфини аниқлаймиз:
м³
13) Сарфланиш коэффициенти шу маҳсулотнинг тан нархини ҳисоблаш учун керакдир. Амалда 1 кисм аммиак атмосфера ҳавосидаги О₂ билан оксидланиб қуйидаги реакция бўйича элементар N₂ ҳосил бўлади.
4NH_3(r) +O₂= 2N_2(r) + 6Н₂О + Q
Бу реакциянинг кетиши яхши эмас, чунки бу ерда қимматбахо аммиак бекор сарфланиб ишлаб чиқарилаётган НNО₃ хиссасининг тан нархини ошишига олиб келади. Шундай қилиб, бу реакция натижасида ҳосил бўлаётган элементар азотнинг миқдорини аниқлаймиз.
м³/т
14) Юқоридаги реакция буйича сарфланаётган О₂ миқдорини аниқлаймиз:
м³ О₂/HNO₃
15) Юқоридаги реакция бўйича ҳосил бўлаётган сув миқдорини аниқлаймиз:
м³ Н₂О_(б)/т HNO3
16) Юқорида бажарилган ҳисоблар асосида ҳосил бўлган нитроза гази таркибини (м³/т) ва ҳажмини (%) аниқлаймиз:

Т.с	m^3/т НNО3		% хажмий
1 2 3 4	NO O2 N2 H2O (б)	V8=344.6 V14=V6-(V10-V13)=35 V15=V7+V11=1428,7 V16=V4+V9+V12=1822,2	9,5 1,1 39,3 50,1
	Жами	3630,3	100,00

Адабиётлар рўйхати.

1.М.Е.Позин и др. ”Расчеты по технологии неорганических веществ”,Л. ” Химия”,1977 г.

2.И.П.Мухленов. ”Расчеты химико-технологических процессов”
Л., ”Химия”, 1976 г.
3.В.И.Атрощенко. ”Расчеты по технологии связанного азота”,М., ”Химия”,1976 г.
4.П.В.Дыбина и др. ”Расчеты по технологии неорганических веществ”,М. ” Высшая школа”,1967 г.