|
II-BOB Ammiakli selitra eritmasi ikki bosqichli bug‘latish yo‘li bilan o‘g‘it olish usuli hisoblari
|
| bet | 6/16 | | Sana | 24.11.2023 | | Hajmi | 1,06 Mb. | | #104902 |
Bog'liq Diplam ish XolmirzayevaII-BOB Ammiakli selitra eritmasi ikki bosqichli bug‘latish yo‘li bilan o‘g‘it olish usuli hisoblari.
Neytrallashning moddiy hisobi. Hisob uchun ma’lumotlar: 100% NH4NO3 uchun qurilmaning mahsulodorligi (m/s) 24 Nitrat kislota konsentratsiyasi (%)47 Gaz holidagi ammiak konsentratsiyasi (%).100 1000 kg NH4NO3olishda yo‘qolgan ammiak (kg)..... 2-2,5 1000 kg NH4NO3olishda yo‘qolgan nitrat kislota (kg).... 7-7,5 Nazariy jihatdan 1 t NH4NO3 olish uchun ammiak va nitrat kislota sarfi quyidagi kimyoviy tenglama asosida aniqlanadi:
NH4+ HNO3—► NH4NO3+ Q kj
Sarflanadigan komponentlar: 1000-17 „ , „ c 1000-63 nonc — — = 212,5 kg NH3, — — = 787,5 kg HNO3 Bunda 17,63 va 80 - NH3, HNO3 va NH4N0 3 molekular massalari. Amalda esa NH3 va HNO3 sarfi nazariy ma’lumotga nisbatan yuqori bo'ladi. Yo‘qolishlami hisobga olganda amaliy sarf: 212,5 + 2,5 = 215 kg NH3, 787,5 + 7,5 = 795 kg HN03 24 t/s ammiakli selitra (NH4N0 3) olish uchun zarur: 24-215 = 5120 kg/NH3; 24-795 = 19080 kg/s HN03 Ko'rsatilgan soatli mahsuldorlik bo'yicha yo'qolish: 5160 - 212,5-24 = 60 kg/s NH3 19080 - 787,5-24 = 180 kg/s HNO3 Konsentratsiyasi 47% bo'lgan nitrat kislota sarfi: ^ ^ = 4 0 6 0 0 kg I s. 0,47 Bunday miqdor kislotadagi suv miqdori: 40600 - 19080 = 21520 kg/s. Demak, neytralizator-reaktorga tushadigan reagentlar miqdori: 40600 + 5160 = 45760 kg/s.
Neytrallanish jarayonida ajralib chiqqan issiqlik suvning bug‘lanishini hisobga olmaganda apparatdan ammiakli selitra eritmasi konsentratsiyasi shunday bo‘lar edi: Neytrallanishda suvning bug'Ianishi hisobiga ammiakli selitra eritmasining konsentratsiyasi 64% deb olinadi (amalda shunday). Aniqligi esa issiqlikni hisoblash natijasida ayon bo'ladi. Apparatdan chiqayotgan 64% li ammiakli selitra eritmasi miqdori:
24000 = 37500 kg Is 0,64
Eritmadagi suv miqdori: 37500-24000 = 13500kg/s Neytrallizatsiya jarayonida bo‘g'langan suv miqdori: 21520- 13500 = 8020kg/s Hisoblar natijasini jadvalga kiritamiz.
Neytrallanishning moddiy balansi
Tarkibida ozuqa elementi sifatida azot saqlagan o’g’itlar azotli o’g’itlar deyiladi.Azotli o’g’itlar azot yetishmaydigan yerlarga solinadi. Azot yetishmagan yerdagi ekinlar bargi och-yashil rang, ba’zi ekinlarda (turp, karam, makkajo’xori) sariq-qizil dog’lar, barglari juda kichik, yupqa, gullari nimjon, shoxlari mayda, mevasi muddatidan oldin pishib, kichik kichik bo’lib, barglari tushib ketadi. Azotli o’g’itlar bilan oziqlantirish natijasida yuqoridagi kamchiliklar yo’qoladi. Yerlarga azotli o’g’itlar berish me’yorda bo’lishi (30-300 kg/ga), har bir maydonning xususiyatlari va o’g’itga bo’lgan ehtiyojdan kelib chiqqan holda amalga oshirilishi shart. Ekinlar azotni NH3 yoki ionlar holida o’zlashtiradi.Azotli o‘g‘itlar – tarkibida azot bo‘lgan va o‘simliklarning azot bilan oziqlanish manbai sifatida qo‘llaniladigan organik hamda anorga-nik moddalar, o‘simliklarni azot bilan oziqlantirish manbai. Azotli oʻgʻitlar 1914–18 yillarda ammiakni havodagi azot va vodoroddan sintezlash sanoat miqyosida o‘zlashtirilganidan keyin kimyo sanoatida ishlab chiqarildi. O‘zbekistonda birinchi marta Chirchiq elektr kimyo kombinatida 1940 yilda ishlab chiqarilgan. Farg‘ona azotli o‘g‘itlar zavodi, Navoiy kimyo kombinatida asosiy turdagi Azotli oʻgʻitlar ishlab chiqariladi. Oʻzbekiston Respublikasi kimyo sanoatining Azotli oʻgʻitlar ishlab chiqarish bo‘yicha yillik quvvati 2,8 mln. T (1995 yilda 1012,1 ming t Azotli oʻgʻitlar ishlab chikarildi; 100% oziq-modda hisobida). Azotli oʻgʻitlar organik (go‘ng, torf, kompost), mineral (ammiakli selitra, ammoniy sulfat, mochevina va suvli ammiak) hamda ko‘kat o‘g‘itlar (lyupinning ko‘k massasi, seradella va boshqalar)ga bo‘linadi. Azotli oʻgʻilarni ishlab chiqarishda ammiak va nitrat kislota asosiy xom ashyo bo‘lib xizmat qiladi. Azotli oʻgʻitlar noqoratuproq zonada, o‘rmonli dasht zonaning nam joylari va sug‘oriladigan dehqonchilik zonasida qishloq xoʻjaligi o‘simliklari hosildorligini oshirishda eng yaxshi vosita hisoblanadi. O‘simliklar ko‘pincha azotning mineral birikmalaridan, asosan, nitrat va ammoniy tuzlarini uzlashtiradi. Mineral Azotli oʻgʻitlatda azot ammiakli, ammiakli-nitratli, nitratli va amidli ko‘rinishlarda bo‘lishi mumkin. Bu o‘g‘itlar tarkibidagi azotni o‘simliklar oson uzlashtiradi va uning ta’siri tez bilinadi. Sug‘orma dehqonchilik mintaqasida qo‘llaniladigan Azotli oʻgʻitlarning asosiy miqdorini ammiakli selitra va mochevina tashkil etadi.Ammiakli o‘g‘itlarga (azot NH3 shaklida) ammoniy sulfat, ammoniy xlo-rid, ammoniy bikarbonat, suvsiz ammi-ak, suvli ammiak, ammiakatlar kiradi. Ammoniy sulfat tarkibidagi ammiakli azot tuproqqa yutilmaydigan nitrat holidagi azotga nisbatan tuproqda yaxshi ushlanib, kamroq yuvilib ketadi.Ammiakli – nitratli o‘g‘itlar (azot NH3 va NO3 shaklida) – bularga ammi-akli selitra (ammoniy nitrat, nitrat kislotaning ammoniy tuzi) va ammoniy sulfonitrat kiradi. Ammiakli selitra asosan donador holda ishlab chiqariladi; bu o‘g‘it ta’sirida tuproqning muxiti kuchsiz kislotali bo‘ladi.Nitratli o‘g‘itlarga (azot NO3 shakli-da) natriyli, kalsiyli, kaliyli seli-tralar kiradi. Nitratli o‘g‘itlar fizio-logik ishqoriydir, ularni kislotali muxitga ega bo‘lgan tuproqlarda ishlatsa yaxshi natija beradi.Amidli o‘g‘itlarga (azot NH2 shaklida) mochevina (karbamid), mochevi-na-formaldegidli o‘g‘itlar kiradi. Sug‘oriladigan dehqonchilikda mochevina Azotli oʻgʻitlar ichida eng samarali hisoblanadi. Mochevinaformaldegidli o‘g‘itlar tuproq qatlamidan yuvilib ketmaydi, ular tuproqda sekin eriydi. Azotli oʻgʻitlar me’yori tuproq-iqlim sharoiti, o‘simliklarning biol. Xususiyatlari, tuproqqa solina-digan organik o‘g‘itlar miqdori va boshqalarga bog‘liq.
Azotli oʻgʻitlar qo‘llaganda o‘simliklar hosildorligini oshishi turlicha bo‘lib, bu ko‘rsatkich tuproqqa qanday ishlov berilishiga, o‘stirilayotgan ekin turi va boshqa omillarga bog‘liq. Dala sharo-itida o‘tkazilgan tajribalar shuni ko‘rsatadiki, Azotli oʻgʻitlarni qo‘llanganda paxta hosili gektariga 13,5–15,7 s va undan ham ortishi mumkin. Hosildorlik gek-tariga 37,4–39,8 s bo‘lishi uchun paxta dalasiga gektariga 250–300 kg sof azot miqdorida o‘g‘it solish zarur (yana qarang Mi-neral o‘g‘itlar).Azotli o’g’itlar tarkibidagi azot turli birikmalar: erkin ammiak, NH4+, NO ionlari va aminoguruh -NH2 shakllarida bo’lishi mumkin. Qattiq azotli o’g’itlar sifatida ammoniy nitrat, ammoniy sulfat va ammoniy fosfatlari, kalsiy nitrat, natriy nitratlar holida ular asosida olinadigan aralash va murakkab o’g’itlar ishlatiladi. Suyuq azotli o’g’itlar sifatida esa suyuq ammiak, aminlar, tuzlarning suvdagi eritmalari, karbamid, ammoniy fosfatlari ishlatiladi. Azotli o’g’itlar suvda yaxshi eruvchi bo’lib, ularni o’simliklar oson o’zlashtiradi. Ayniqsa, NO ionidagi azot o’simlik tomonidan tez va oson o’zlashtiriladi. Agar ortiqcha ishlatilsa, Na+, K+, Ca2+ - ionlari yerning ishqoriyligini oshiradi. Shuning uchun, ular bilan birga yerlarga organic o’g’itlar berilishi maqsadga muvofiqdir.Azotli o’g’itlar olish uchun nitrat kislota, sulfat kislota, ammiak, uglerod (IV)- oksidi, kalsiy gidroksidi hamda kuchsiz nitrat kislota zavodining chiqindi (atmosferaga chiqarib yuboriladigan) gazlari xomashyo hisoblanadi.Ammoniy nitrat ishlab chiqarish. Ammoniy nitrat tarkibida bekorchi jins saqlamaydigan qattiq o’g’itdir. NH4NO3- ammiakli selitra, sulfat- nitrat ammoniy (NH4)2SO4∙2NH4NO3, ohakli-ammiakli selitra CaCO3∙NH4NO3 lar oq rangli moddalar bo’lib, faqat oxirgisining suvda eruvchanligi bir oz kamroq. Barcha turdagi tuproq va ekinlarni oziqlantirish uchun tavsiya etiladi. Uning tarkibida 35% azot bor.
U gigroskopik bo’lganligi uchun yopishib qolishini oldini olish maqsadida uning eritmasiga (krisstallanishdan ilgari) turli moddalar qo’shiladi. Unga magniy nitrat, kalsiy nitrat, ammoniy sulfat, diammoniy fosfat, appatit yoki fosforit uni, qattiq erimaydigan moddalar (tuproq, talk, diatamit va boshqalar) qo’shiladi. Qo’shilgan qo’shimchalarning ta’sir mexanizmi har xil. Masalan, magniy nitrat kristallgidrat hosil qilganligi uchun namlikni o’ziga biriktirib oladi (Mg(NO3))2∙6H2O, yoki donachalarining sirti aktiv, gidrofobligini oshiruvchi moddlar bilan qoplanadi. Ammoniy nitrat nitrat kislotani ammiak bilan neytrallab olinadi:
NH3 + HNO3 = NH4NO3 + 145 kJ
Suyuq nitrat kislotani (47—60 % li) neytrallanganda suyuq ammoniy nitrat hosil bo’ladi, undan qattiq NH4NO3 olish uchun uni bug’latish zarur. Reaksiya ekzotermik bo’lganligi uchun uni issiqligidan foydalaniladi. Kislota konsentratsiyasi qanchalik yuqori bo’lsa, neytrallanish reaksiyasida shunchalik ko’p issiqlik chiqaradi. Ammoniy nitrat ishlab chiqarish jarayoni uch bosqichni: nitrat kislotani ammiak bilan neytrallash, olingan eritmani bug’latib suvsizlantirish va ammoniy nitratni granullash-donador holga keltirish bosqichlarini o’z ichiga oladi. Neytrallanish reaksiyasi natijasida ajralib chiqqan issiqlikdan ammoniy nitrat eritmasini bug’lantirish uchun unumli foydalaniladi. Ilgari 47-55% li nitrat kislotasi ishlatilib NIF (neytrallanish issiqligidan foydalanish) apparatlarida 62—83% li NH4NO3 olinar edi. Bu eritma so’ngra vakuumli-bug’lantirgich apparatlarida uch bosqichda ham sharbatli bug’ (tarkibida NH4NO3 saqlovchi bug’ shunday deb ataladi),ham issiq suv bilan bug’lantirish orqali NH4NO3 ning konsentratsiyasi 98,7% gacha oshirilar edi.
Olingan suyuqlanma ichi kislotaga chidamli, ichki diametri 12 m, balandligi 30—35 m li minoralardan havo oqimida granullanar edi. Bunday apparatlarning mahsuldorligi 450—600 t/s ga teng edi. Hozir ham bunday tipdagi eski qurilmalarda ishlovchi sexlar ayrim zavodlarda ishlab turibdi. Hozirgi paytda yangi tipdagi, qudratli, 58-60 % li HNO3 bilan ishlovchi, mahsuldorligi 1575 t/sutkaga teng bo’lgan yirik zavodlar qurilmoqda. Ana shunday yangi tipdagi zavodda NIF va ko’rama bug’lantirgich apparati o’rnatilgan. Bu reaktor ikkita silindrsimon ostki reaksion (diametri 1,6 m) va ustki separator (diametri 3,8 m) qismlardan tuzilgan. Apparatning umumiy uzunligi 210 m. Ostki reaksion silindrda neytrallanish reaksiyasi boradi. Reaksiya issiqligidan NH4NO3 tarkibidagi suvning bir qismi bug’lanib, NH4NO3 eritmasi bilan emulsiya hosil qilib, yuqoriga ko’tariladi. Suyuqlik bug’ emulsiyasi reaksion silindrning tepa qismidan — zavixriteldan (zavixritel chir-chir aylanib quyun hosil qiluvchi apparat bo’lib u bug’ni suyuqlikdan ajratadi) yuqoriga chiqarib tashlanadi. Suyuqlik (NH4NO3 eritmasi) reaksion silindr bilan reaktor korpusi oralig’idagi bo’shliqqa tushadi. U yerda reaksion silindr devori orqali chiqqan issiqlikda qaynab, bug’lanishda davom etadi va ostki qismidagi teshikdan reaksion silindrga kiradi. Shunday qilib aylanadi (sirkulyatsiyalanadi). Reaktorning yuqori qismi separatorlik vazifasini o’taydi. Qaysiki, unda reaksion silindrdan chiqqan sharbatli bug’ to’rtta qalpoqchali tokchalarda yuviladi. Ostki ikkita tokchada bug’ 20-25 % li ozroq nitrat kislota qo’shilgan NH4NO3 eritmasi bilan ammiakdan yuvilib, tozalanadi. 2 ta tokchalarda bug’ sharbatli bug’ kondensati bilan yuvilib, HNO3 bug’lari va NH4NO3 eritmasining tomchilari ushlab qolinadi. Tomchilardan to’liq tozalash (qaytargichda) amalga oshiriladi.
Yuvilib bo’lgach, NH4NO3 eritmasi neytralizatorning yon tomonidan chiqib doneytralizatorga to’liq neytrallash apparatiga boradi. Hozirgi zamon yirik ko’p tonnajli (qudrati 1360 t. Sutka) ammiakli selitra zavodining (AS-72) agregati ishlatilmoqda. Dastlabki 58—60% li nitrat kislota NIF apparatining shirali bug’i bilan qizdirgichda 170—80°C gacha qizib neytrallanishga boradi. Apparatga kirishdan oldin nitrat kislotaga tayyor mahsulot tarkibida 0,3—0,5 P2O5 va 0,05—0,2% ammoniy sulfat bo’lishiga yetadigan miqdorda fosfat va sulfat kislotalari qo’shiladi. Agregatda parallel ishlovchi ikkita NIF apparati o’rnatilgan. Unga nitrat kislotadan tashqari qizdirgichda bug’li kondensat bilan 120-130°C gacha qizigan bug’simon ammiak ham beriladi.
Beriladigan nitrat kislota va ammiak miqdori shunday nisbatda benladiki, NIF apparatidan chiqqan eritmada ammiak to’liq yutilishi uchun kislota miqdori (2—5 g/1) ko’proq bo’lishi kerak.Apparatning pastki qismida 155—170°C da neytrallanish reaksiyasi boradi natijada tarkibida 91—92% NH4NO3 saqlovchi konsentrlangan eritma hosil bo’ladi. Apparatning tepa qismida suv bug’lari (shirali bug’ deb ataluvchi) ammiakli selitra sachratqilari va nitrat kislota bug’laridan yuviladi. Nordon ammiakli selitra eritmasi to’liq neytrallash apparatga keladi, u yerga eritma tarkibidagi kislotani to’liq neytrallash uchun ammiak yuboriladi. So’ngra eritma bug’lantirgich apparatiga uzatiladi. Olingan suyuqlanma tarkibida 99,7—99,8% selitra saqlaydi, uning harorati 175°C bo’lib, filtrdan o’tgach nasos yordamida bosimli bakka va so’ngra donadorlash minorasiga yuboriladi. Minoraning tepa qismida donadorlagich va o’rnatilgan, pastki qismida esa tepadan tushayotgan selitra tomchilarini sovutish uchun havo yuboriladi. 50—55 m balandlikdan tushgan tomchilar havo ta’sirida sovub o’g’it donalariga aylanadi. Minoradan chiqqan donalar harorati 90—110°C bo’ladi. Issiq donalar qaynovchi qavatli apparatda sovutiladi. Bu apparat uch bo’lmadan iborat va teshikchalari bo’lgan panjara bilan ta’minlangan. Panjara ostidan ventilyator orqali havo yuboriladi, bunda donadorlash minorasidan transportyor orqali keluvchi selitra donalarining siqilgansimon qavati hosil bo’ladi. Havo sovutilgach donadorlash minoraga boradi.Selitra donachalari sirt aktiv moddalar bilan ishlov berilishi uchun transportyor orqali aylanuvchi barabanga yuboriladi. So’ngra tayyor o’g’it transportyor orqali qoplarga joylash xonasiga boradi. Donadorlash minorasidan chiqqan havo ammiakli selitra zarrachalari bilan ifloslangan bo’ladi, neytrallagichdan chiqqan shirali bug’ va bug’lantirgich apparatidan kelgan bug’-havo aralashmasi reaksiyaga kirishmay qolgan nitrat kislota va ammiak, hamda o’zi bilan uchirib olib kelgan selitra zarrachalarini saqlaydi. Bu oqimlarni tozalash uchun donadorlash minorasining tepa qismida oltita parallel ishlovchi tarelkatipidagi yuvuvchi skrubbellar o’rnatilgan. Ular nasos orqali yig’gichdan keluvchi 20—30%li ammiakli selitra eritmasi bilan sug’orilib turiladi. Bu eritmaning bir qismi shirali bug’ni yuvish uchun NIF neytrallagichga boradi, so’ngra selitra eritmasiga qo’shiladi. Tozalangan havo donadorlash minorasidan ventilyator bilan so’rib olinadi va atmosferaga chiqarib yuboriladi.Natriy nitrat (Chili selitrasi). Suyuq nitrat kislota ishlab chiqarish zavodlarida, qo’shimcha mahsulot sifatida olinadi. Bu zavodning chiqindi gazlari tarkibidagi NO2 ni minoralarida Na2CO3 eritmasi bilan o’zaro ta’sir ettirib olinadi.
2NO2 + Na2CO = NaNO3 + NaNO2 + CO2
|
| |
