Ноорганик моддалар кимёвий технологияси” фанидан Курс лойиҳаси Мавзу

AZOT OKSIDINING ASBORBSIYASI.

Azot dioksidi suv bilan quyidagi reaksiya orqali o’zaro ta’sirga kirishadi:
2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

3HNO₂=HNO, + 2NO

Birinchi reaksiya bo‘yicha hosil boMuvchi azot kislotasi barqaror emas va tezlikda NO qismi gaz fazasiga aylanadi. Umumiy holda asborbsiya quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:

3NO₂+H₂O = 2HNO₃+NO + 73,6kJ (4.33)

NO₂ ning N₂0 bilan o^lzaro ta’siri - juda tez reaksiya, NNO₃ bilan suyuqlikda va NO₂ bilan gazda muvozanatga erishiladi. NO ning bundan keyingi oksidlanishi (ham gazli, ham suyuq fazalarda) sekin o‘tadi. Uning tugallanishi uchun ma’lum vaqt hamda NO ning oksidlanishi sodir bo’ladigan bo‘shliq zarur bo‘ladi. (9) reaksiya- geterogen gaz-suyuqlikka oid reaksiya, (7) esa gomogen reak- siyadir. Shuning uchun azot kislotasi hosil qilinuvchi reaktor quyiluvchi to‘rsimon tarelkalari bo'lgan absorbsion kolonnadan iborat (4.46-rasm). Tarelkalar oralaridagi bo‘shliq ajralib chiquvchi NO asosiy miqdorining gaz fazali oksidlagichi sifatida ishlaydi. Suyuqlikning uncha baland bo‘lmagan qavatida (tarelkada) amalga oshiriluvchi barbotaj gaz bilan jadal massa almashinuvining amalga oshirilishini ta’minlaydi va bunda u gaz aralashmasi komponentlari yutilishiga yordam berib, HNO₃ hosil bo‘lishi hamda NO ning suyuq fazali oksidlanishini ta’minlaydi. Absorbsion kolonnada quyidagicha brutto-tenglama orqali ifodalanuvchi aylanishlar-o‘tishlar sodir bo‘ladi, deb hisoblanishi mumkin:

4NO₂+H₂O + O₂=4HNO₃ (4.34)

NH₃ ni HNO₃ ga aylanishinfng quyidagi umumiy tenglamadan

4NH₃ + 8O₂ =4HNO₃ + 4H₂O

ko‘rinibturibdiki, 1 hajnt NH₃ ga 2 hajm kislorod sarflanayapti. Ammiakning oksidlanish bosqichida havo bilan birga 1,8 hajm O, beriladi. Qolgan kislorodni (havo) absorbsion kolonnaga NO to‘liq oksidlanishi uchun berilishi lozim bo‘ladi.

4.46-rasm. Azot kislotasi olish reaktori (absorbsion kolonna): 1—to’rsimon tarelkalar; 2-issiqlik almashtirgichli elementiar; 3-sachratgichlar.

Haroratning pasayishi bilan NO₂ yutilishi yaxshilanadi. Reaksiya issiq- ligini olib ketish uchun tarelkalar ichida suv sirkulyatsiyalanuvchi tekis yassi ilonizisimon naychalar o‘rna- Nitroza tilgan.

Bosimning ortishi NO₂ ning yuti- lishiga va hosil bo‘luvchi kisiotaning konsen-tratsiyasini 1 at.m. bosimda 47-49% li HNO₃, 7 at.m. bosimda 58% li, 11 at.m. bo-simda 62% gacha konsentratsiyadagi HNO₃ ko‘payishiga yordam beradi.

TEXNALOGIK QISM
AZOT KISLOTASI ISHLAB CHIQARISHDA ENERGOTEXNOLOGIK TIZIM.

Absorbsiyadan keyin chiqib ketuvchi gazlar tarkibida 0,1 % miqdordagacha azot oksidlaridan tozalanishi lozim. Atmosfera bosimi va past haroratda azot dioksidining dimeri N₂O₄ - qo‘ng‘ir-sarg‘ish rangli gaz hosil bo‘ladi. Shuning uchun mo'rikondan chiqadigan tozalanmagan nitroz gazi «tulki dumi» degan nom olgan. Atmosfera yog‘inlari azot oksidlarni qamrab olib, kislotali yomg‘irlarni hosil qiladi.

Gazlarni azot oksidlaridan tozalash ularni N₂ gacha katalitik qaytarish orqali amalga oshiriladi. Qaytaruvchi sifatida reaktor-neytralizatorning oldidan, absorbsiyadan so‘ng gazlarga dozalanuvchi ammiak xizmat qilishi mumkin. Shuningdek, qaytaruvchi rolini metan (tabiiy gaz) o‘ynashi mumkin. Bulardan oxirgisidan energotexnologik tizimni tashkil qilishda foydalanish mumkin.

Gazlar absorbsiyadan so‘ng yuqorilashgan bosim ostida bo‘ladi va uning quvvatidan gaz turbinasida havo kompressori harakat uzatgichi uchun foydalanish mumkin. Biroq chiqib ketuvchi gazlarning energiyasi turbinaning ishchi jismi sifatida havoni tizimga kirish bosimigacha siqish uchun yetarli emas. Birinchidan, apparatlar va quvur o‘tkazgichlardagi gidravlik qarshilikni yengishda bosim yo‘qotishlari yuzaga keladi va chiqib ketuvchi gazlar kirishdagiga qaraganda bir muncha past bosimga ega bo‘ladi. Ikkinchidan, chiqib ketayotgan zarur gaz hajmi keraklisiga qaraganda kam - kislorodning deyarli barcha qismi mahsulot hosil bo‘lishi uchun sarflanadi. Ishchi jismning energiyasini oshirish uchun uni isitish lozim bo‘ladi. Buning uchun texnologik tizimga energetik uzel bo‘lmish tabiiy gaz gorelkasi kiritiladi (4.47-rasm). Yuqori harorat (1000-1050 K) azot oksidlarining palladiyli katalizator ustida neyt- rallanishi o‘tkazilishiga, so'ngra esa kompressor bilan birga bir valga o‘rnatiluvchi turbinadagi tozalangan gazning bosimi va harorati quvvatidan foydalanishga imkon beradi. Gorelkaga yoqilg‘i sarflay turib, havo kompressori tizimida energiyaning asosiy iste’molchisi

4.47-rasm. Azot kislotasi ishlab chiqarishda energotexnologik tizim:

1-kompressor; 2—texnologik apparatlar; 3-issiqlik almashtirgich; 4—gaz gorelkasi; 5-katalitik tozalash reaktori; б-gaz turbinasi.

uchun tashqaridagi energiyadan foydalanish muammosidan to'iiq qutulish mumkin.

Gazdagi absorbsiyadan keyin qoldiq kislorodning konsentratsiyasi hamda tabiiy gaz miqdori shunday tarzda tanlanadiki, bunda gazda gorelkadan keyin yetarli darajada metan bo‘lsin va qaytaruvchi atmosfera mavjud bo'lsin. Ushbu shartlarga CH₄ ning 10% ortiqcha qismi va CH₄: O₂ = 0,55 nisbat javob beradi. Katalitik tozalanishdan keyin azot oksidlari konsentratsiyasi 0,1 % (hajm) dan 0,0 O2-0,008% (hajm) gacha pasayadi.

Azot kislotasi ishlab chiqarish reaktorlar nazariyasi va kimyo- texnologik tizimlarning ko‘pgina nizomlarining amalga oshirilishiga yaxshi misol bo‘la oladi.

HISOBLASH

MODDIY BALANS
O’g‘it sifatida ishlatiladigan ammiakli selitrani nitrat kislatani ammiak bilan neytrallash va keyinchalik buglatish yuli bilan suyuqlanma olib uni granullash natijasida olinadi. buglatishsiz yuli bilan NH₄NO₃ olishda birdaniga suyuqlanma olinadi. NH₄NO₃ eritmasini buglatish odatda ikki boskichda oboriladi. birinchi boskich 90% gacha, ikkinchi boskich 98.5-99% gacha boradi. oxirgi boskich minoralarda kristalanib granula xolatiga keltiriladi.

BOSHLANGICH MA’LUMOTLAR:
Nitrat kislata konsentratsiyasi 50% HNO₃ ammiak kansentatsiyasi 100%, hosil bo’ladigan eritma kansentratsiyasi 70% nh4no3 nitrat kislata boshlangich harorati 30 % ammiak va nitrat kislata yo’qolishi 1% hisob 1000 kg NH₄NO₃ olib boramiz.
REAGENTLARNING NAZARIZ SARFI:
NH3+HNO3=NH4NO3

100% li HNO3 (63*1000)/80=787.5

100% li NH3 (17*1000)/80=212.5

AMALIY SARF 1% li HNO3 va NH3 yo’qolishi hisobiga olinadi.

100% HNO₃ 787.5 *1.01=795.4

50% li HNO₃ 795.4/0.5=1590.8

100% li NH₃ 212.5*1.01=214.6

yukotishi kg da 100% li NHO₃ 795.4-787.5=7.9

100% li NH₃ 214.6-212.5=2.1

Neytralizatorga kirayetgan umumiy reagentlar miqdori: 1590.8+214.6=1805.4 kg

70% li NH4NO3 hosil bo’ladi. 1000/0.7=1428.6 kg

Neytrallanish natijasida quyidagicha miqdorda suv bug’lanada.

1805.4-(7.9+2.+1428.6)=366.8

NEYTRALIZATSIYA JARAYONINI MODDIY BALLANSI TUZILADI.

Kirim	kg	Chiqim	kg
HNO3	214.6 70%	NH4NO3 142,	5.6
HNO3	1590.8	Sharbat bug’i 366.8
JAMI:	1805.4 Yo’qolishlar

ISSIQLIK BALANSI:

Issiqlik kirim bandlari.

HNO₃ Q1=1590.8*2.763*30=131861 kdj =131.86 mdj bilan turayetgan issiqlik miqdori:

bu yerda 2.763 HNO₃ issiqlik sigimi, kdj1(kg*k) gaz xolatidagi nh3 bilan kirayetgan issiqli miqdori q2=214.6*2.186*50=23456 i dj

bu yerda 2.186 nh3 issiqlik sigimi kdj(kg*k) NH₄NO₃ hosil bo’lish reaksiyasiga asosan jarayon issiqlik chiqishi bilan boradi.

NH3+HNO3=NH4NO3 +Q
Bu ajralib chikayetgan issiqlikni grafikdan aniklash mumkin. grafikga asosan 50% li HNO3 uchun Q=105.1 kdj/mol neytrallanish natijasida kuyidagi issiqlik ajraladi.

Q3=105.09*10¹*1000/90=13 136 25 kdj =1313.62 mdj
ISSIQLIK UMUMIY KIRIM BANDI.
Kirim=Q1+Q2+Q3=131861+23456+1313625=1468942 kdj
ISSIQLIK CHIQIM BANDI:

NH₄NO₃ bilan chikayotgan issiqlik miqdori Q1=1428.5*2.303 t_nip

Bu yerda 2.303 701 NH₄NO₃ issiqlik sig’imi kdj/kg*k t_kip – eritma qaynash harorati

70% li NH₄NO₃ eritmasi qaynash harorati neytrasizatsiya bo’limidagi 117.68 kPa (1.2 kg s/m²) bosimidagi kaynash harorati 103⁰C ga teng. atmosfera bosimida 70% li NH₄NO₃ kaynash harorati 120 ⁰C ga, suvni qaynashi harorati 100⁰C ga teng.

Harorat depressiya quyidagiga teng.

T=120-100=20°C shunday kilib 70% li NH4HO3 117.68 kPp (1.2 kgs/m²) bosimda

Tkay=Tp+Tz=103+20*1.03=123.6

Bu yerda z-harorat depressiyasi koeffitsenti (105⁰C da z-1.03 ga teng) eritma qaynash haroratini bilgan xolda

Q1=1428.6*2.303*123.6=406652 kdj=406.65 mdj

Suvni bug’latish uchun ketgan issiqlikni miqdori

Q2=366.8*2684=984491 kdj=984.8 mdj

bu yerda 2684 1.2 kgs/sm² bosimdagi suv bugi entemiyasi issiqlik yo’qolishi

shunday kilib umumiy issiqlik miqdori Qrosx=40665+984491=1391143 kd

Issiqlik yo’qolishi kirish va chiqish bandlari farqi bilan aniqlash mumkin.

Qkirii --Qchiqim=14689442-1391143=77799 kdj=77.79 mdj issiqlik yo’qolishi kirishga nisbatan (77799/1468942)*100=5.3%

Xulosa
Absorbsiyadan keyin chiqib ketuvchi gazlar tarkibida 0,1 % miqdordagacha azot oksidlaridan tozalanishi lozim. Atmosfera bosimi va past haroratda azot dioksidining dimeri N₂O₄ - qo‘ng‘ir-sarg‘ish rangli gaz hosil bo‘ladi. Shuning uchun mo'rikondan chiqadigan tozalanmagan nitroz gazi «tulki dumi» degan nom olgan. Atmosfera yog‘inlari azot oksidlarni qamrab olib, kislotali yomg‘irlarni hosil qiladi.

Gazlarni azot oksidlaridan tozalash ularni N₂ gacha katalitik qaytarish orqali amalga oshiriladi. Qaytaruvchi sifatida reaktor-neytralizatorning oldidan, absorbsiyadan so‘ng gazlarga dozalanuvchi ammiak xizmat qilishi mumkin. Shuningdek, qaytaruvchi rolini metan (tabiiy gaz) o‘ynashi mumkin. Bulardan oxirgisidan energotexnologik tizimni tashkil qilishda foydalanish mumkin.

Gazlar absorbsiyadan so‘ng yuqorilashgan bosim ostida bo‘ladi va uning quvvatidan gaz turbinasida havo kompressori harakat uzatgichi uchun foydalanish mumkin. Biroq chiqib ketuvchi gazlarning energiyasi turbinaning ishchi jismi sifatida havoni tizimga kirish bosimigacha siqish uchun yetarli emas. Birinchidan, apparatlar va quvur o‘tkazgichlardagi gidravlik qarshilikni yengishda bosim yo‘qotishlari yuzaga keladi va chiqib ketuvchi gazlar kirishdagiga qaraganda bir muncha past bosimga ega bo‘ladi. Ikkinchidan, chiqib ketayotgan zarur gaz hajmi keraklisiga qaraganda kam - kislorodning deyarli barcha qismi mahsulot hosil bo‘lishi uchun sarflanadi. Ishchi jismning energiyasini oshirish uchun uni isitish lozim bo‘ladi. Buning uchun texnologik tizimga energetik uzel bo‘lmish tabiiy gaz gorelkasi kiritiladi (4.47-rasm). Yuqori harorat (1000-1050 K) azot oksidlarining palladiyli katalizator ustida neyt- rallanishi o‘tkazilishiga, so'ngra esa kompressor bilan birga bir valga o‘rnatiluvchi turbinadagi tozalangan gazning bosimi va harorati quvvatidan foydalanishga imkon berishini bilib oldim.

Foydalanilgan adabiyotlar
Asosiy adabiyotlar:

1. 
   Gafurov Q., Shamsiddinov I.T. Mineral o’g’itlar ishlab chiqarish nazariyasi va texnologik hisoblar. Darslik. Toshkent. “Fan vatexnologiya”. 2010. 360 b/
   

2. 
   Mirzakulov X. Ch., Shamsiddinov I.T., To’raev Z. Murakkab o’g’itlar ishlab chiqarish nazariyasi va texnologik hisoblar.Oquvqo’llanma. Toshkent. “Tafakkur Bostoni”. 2013. 216 b.
   

3. 
   Ибрагимов Г. И. Эркаев А.У. Якубов Р. Я. Туробжонов С. М. Калий хлорид технологияси. Ўқув қўлланма. Тошкент. 2010. 210 б.
   

4. 
   MirzaevF.M., LikevichV.A., OtakuzievT.A.. Mirzakulov X.. Kimyoviy texnologiyaning nazariy asoslari. Larslik. - T., Uzbekiston, 2012. 134 b.
   

5. 
   IsmatovA.A., OtakuzievT.A., IsmoilovN.P., MirzaevF.M.. Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi. Darslik. T., Uzbekiston, 2002, 336 b.
   

6. 
   G'afurov Q., Shamsiddinov I. Mineral o'g'itlar va tuzlar texnologiyasi. Darslik. T., “Fan va texnologiya”, 2007. 352 b.
   

Qo’shimcha adabiyotlar

1. 
   Производство аммиачной селитры в агрегатах бльшой единичной мощности. Под. Редакцией Олевского В. М. –М.: Химия, 1990. -228 с.
   

2. 
   Позин М. Е. Руководство к практическим занятиям по технологии неорганических веществ. Учебное пособие для вузов. –Ленинград, «Химия», 1980, 148 С.
   

3. 
   Технология фосфата и комплексных удобрений. Под редакцией Эвенчика С.Д., Бродского А.А. Учебник для вужов. М.: Химия, 1987, 464 с.
   

4. 
   Позин М.Е., Зинюк Р.Ю. Физико-химические основы неорганической технологии. Учебное для вузов. Л.: Химия. 1985. 382 с.
   

5. 
   Позин М. Е. Технология минеральных удобрений. Учебник для вузов. 5-е изд., переработанное. –Л.: Химия. 1983, 336 с. Kattayev N. Kimyoviy texnologiya. O'quv qo'llanma,-T., Yangiyul polygraph servise, 2008, 432 b
   

6. 
   Mirzaev F.M., Atakuziev T.A., Yakubov SH.A. “Noorganik moddalar va mineral o’gitlar tehnologiyasi”. O'quv qo'llanma. T. “Talqin”. -2007-424b.
   

7. 
   Muxlenov I.P., Gorshteyn A.E. Osnovы ximicheskoy texnologii. Uchebnik. 3-e izd., prerab i dop. M. Vыs shkola, 1983. -335 s.
   

8. 
   Vasilev B.T. Otvagina B.I. Texnologiya sernoy kislotы. Uchebnik M. Ximiya. 1985. - 384 s.
   

Internet saytlari

1. 
   www. texhology. ru
   
2. 
   www. texhology. ru
   
3. 
   www. ziyonet. uz
   
4. 
   www. google. uz
   
5. 
   www. wikipediya.uz
   
6. 
   www. chemport.uz
   
7. 
   www. bilim.uz
   
8. 
   www. gov.uz
   

1^ 33