Күкірт қышқылын өндірудің технологиясына ТПБАЖ енгізу
АНДАТПА
Күкірт қышқылын өндірудің технологиясына ТПБАЖ енгізу, технологиялық
үрдісті басқаруда матеметикалық ақпарат пен есептеу техникасын қолдану
ретінде ұтымды болып табылады.
БАЖ-ін халық шаруашылығының түрлі салаларына енгізу, осы жүйелерді
жобалаудың әдістемесін, қазіргі есептеу техникасы мен деректерді тасмалдау
құралдарының мүмкіндіктерін білетін,БАЖ-нің алгоритімдік, программалық және
ақпараттық қамтамасыздандырылуын жасап шығаратын және басқару мәселелерін
шешуде қолданылатын математикалық әдістерді игерген, жоғарғы біліктілікті
мамандарды дайындауды талап етеді.
КІРІСПЕ
Қазіргі уақытта шикізатты кешенді өңдеуде, қор сақтау техникасын, аз
қалдықты және қалдықсыз технологияларды кеңінен пайдалану мәселелеріне көп
көңіл бөлінеді. Түсті металургияның алдында тұрған өзекті мәселелерінің
бірі – қалдық күкіртті газ негізінде күкіртті қышқыл өндірісін жетілдіру.
Түсті металургияның қалдық газдарынан күкіртті қышқыл өндіру, тек халық
шаруашылығына қажетті өнім өндіру мен минералды шикізатты пайдаланудың
кешенділігі мен толықтығын жоғарлатуға мүмкіндік бере ғана қоймай, сонымен
қатар табиғатты, атмосфералық ауаны, хайуанаттар мен өсімдік әлемін
қорғауды күшейту мәселесін шешуге мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде түсті металлургияның бірқатар зауыттарында жаңа күкіртті
қышқылдық цехтар салынуда. Түсті металургияның зауыттарының күкіртті
қышқылдық өндірісі басты өндірістік кешен болып табылады. Берлген жұмыста
күкірт қышқылын алудың бір әдісі келтірілген. Осы технология бойынша барлық
күкірт қышқылының едәуір бөлігі алынады.
Кәсіпорындар қызыметінің тиімділігін және өндірістің ғылыми –
техникалық үрдістерді есептеу техникасы негізінде басқарудың
автоматтандырылған жүйелері болып табылады. ТПБАЖ-технологиялық
объектілерді басқарудың құралдары мен әдістерін дамытудың сапалы жаңа
қадамы болып табылады, өйткені оларда, технологиялық және техника-
экономикалық параметірлері есепке алына отырып, қазіргі техникалық
құралдар мен математикалық әдістер пайдаланылады.
Жаңа техника басқарудың күрделі объектісін оператор-технологпен тікелей
және жеңіл қабылданаитындай, визуалды образ түрінде айқындауға мүмкіндік
береді.
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1. Шымкент қорғасын зауытында қорғасын өндірудің жалпы сипаттамасы
Шымкент қорғасын зауыты сырттан әкелінетін шикізаттпен сульфидті
флотациялық канцентратпен жұмыс істейді. Зауытқа Қазақстан, Орта Азия,
Оралдың түрлі фабрикаларынан шикізаттың 20 түрі келіп түседі. Сонымен қатар
басқа кәсіпорндардан құрамында қорғасын бар қалдықтар әкелінеді. Негізгі
шикізатты жеткізушілер, барлық көлемнің 80-85% Ащысай (Қазастан), Алмалық
(Өзбекстан) полиметал комбинаттары жеткізіледі.
Қорғасының 10% сульфидті тотыққан кеннен алынады. Концентрат зауытқа
әрбірінің сыйымдылығы 3-5 тонна болатын метал контейнерлерде жеткізіледі.
Түсетін концентраттардың ылғалдылығы 12-18% шеңберінде ауытқиды. Олар
кептіргіш барабанда кептіріліп, транспортерлер жүйесімен қайтадан қоймаға
тасмалданады.
1-кесте Шикізат құрамы
Шикізат атауыКомпоненттері
Pb
Күкіртті ангидрид (802) 4-0-5-0
Күкірт ангидриді (803) 0,04
Оттегі (02) 12,0
Көміртек қос тотығы (С02) 0,46
Азот (Ы2) 65,5
Ылғал (Н20) 20,0
Шаң (мгм3) 200,0
Аглогаздарды байыту үшін күкірт күйдіргіш қүрылғыларды кәдімгі күкірт
МЕСТ 127-76 күйдіріледі.
Күкіртті қышқылдықтық өндірісте табиғи газ қолданылады, ол
газөткізгіш арқылы алынады. Электр энергисы Өзбек -энерго жүйесінен
альщады. Цехта айналым сумен істейді. Жылу энергисы негізінде шлак айдау
Құрылғысы мен балқыту пештерінің жұмысы арқылы қамтамасыз етіледі.
1.3 Күкірт қьппқылъш алу
Қорғасын өндірісінің қаннықан газдары
агломерациялық цехтыц агломашинасынан екі дымқылдаушы
мүнараға салқындату үшін түседі Әрбір кезекте техникалық
суды арнайы форсункалармен тоңаздатады Техникалық суды
форсункаларға тасмалдау 5-6 атм. Жоғары қысымға тец сорғыштармен
жүзеге асырылады.
Мүнаралар газдың электрсүзгіш камерасына
кіру алдында
орналасқан, әрбір мүнараға 18 форсунка бар, олар температура
жоғарлағаіі
сайын автоматты түрде қосылады. Мүнараға кірер алдында
температура 150°
С-тан 250 С-қа дейін болады. Электросүзгішке кірерде газдың
шаңдылығы
қүжаттық деректерге сәйкес 10-25 гмм3 шегінде
болу керек, ал
тазартылғаннан кейін 0,008-0,1гнм3 , ПӘК 99% болуы қажет. I
Электрсүзгіштің жүмысын шаңды-газды зертхана бақылайды.
Келесі параметрлер үздіксіз бақыланады:
1. Дымқылдаушы мүнараға кіру және электрсүзгіштен шығудагы
газдардың температурасы.
1. Жүмыс істейтін форсункалардың саны.
2. Сүзгіш арқылы өтетін газ көлемі.
4. Мүнара мен сүзгіштердің аз метрлік жүмыс режимі.
Суытылғаннан кейін қаннықан газдар шаңнан тазарту үшін 1
жүйе
бойынша "Лурги" ФРГ қүрғақ электрсүзгішіне және 2 жүйе бойынша
СІЦ 22,5x4 қүрғақ электрсүзгішіне келіп түседі.
"Лурги" фирмасының бірінші кезегі екі бір-бірінен тәуелсіч
камерадан қүралады. Электрсүзгіштің әрбір камерасы тәуелсіз газ
өту жолы бар екі секцияға бөлінген.
Электрсүзгіштің секциясында төрт электрлік өріс бар,
барлығы 16 оріс олар 4 селендік электрагрегатпен қызмет
істейді.
Электрсүзгіштің түндырмалы электродтары ерекше пішінді жалпақ
хілік болып келеді, қалыңдығы1,24мм, өлшемі 400x4100 мм.
Әрбір электр өрісінде 21 тұндырмалы электрод орналасқан, әрбір электрод
төрт жалпақ тіліктен құралады. Бір секцияның жүмыс қимасы 22,5м2 тең.
Электродтар цементті болаттан жасалған, жартысы жүлдыз пішінді сым,
жартысы шахматты тәртіпен орналасқан, электродтың бетін ұлайтуға арналған
пісірілген стерженьдер бар квадраттық қима.
Сүзгіштердің аз метрлік режимі:
-мұнара алдында± 0, сүзгіштер артында-Юмм су діңгегі;
-электр өрісіндегі газ жылдамдығы -0,25 мсек тең.
Қүрғақ электрсүзгіштерде шаңнан тазартылған кейін, қаннықан газдар шаю
бөліміне түседі. Шаю бөлімінде газ тізбектей формүнарадан өтеді, 1 шаю,
электрсүзгіштің бірінші қадамы, 2 шаю мүнарасы, электрсүзгіштің екінші
қадамы.
Формүнара газды қүрғату және шаңнан шаюға арналған. Газ мүнараның
төменгі бөлігінен 0182Омм көлбеу газөткізгіш арқылы кіріп, жоғарғы жағынан
мұнара қақпағынан сондай газөткізгіш арқылы шығады. Суарушы қышқыл мұнараны
суландыру үшін коллектор және тоңаздатқыш арқылы өтеді, мүнараны өтіп, оның
түбінде жиналады да, титанды қышқылөткізігш арқылы мүнарадан түндырғышқа
шығарылады Габариттері : 0 5500мм, Н -1200мм- болаттан.
Формүнараның тұндырғышы- болаттан . Қорғасын және қышқылға төзімді
кірпішпен футерленген. Габариттері: 0 9000мм, Н 6000 мм. Селен және шаң
қоспасы бар қышқыл түндырғышқа штуцер арқылы жоғарғы Жақтан келеді;
түндырылып жоғарғы жақтан штуцер арқылы, тазаланып, Қьішқыл өткізгіш арқылы
титаннан (0 400мм) жинағышқа бағытталады.
Мұнараның жинағышы болаттан жасалған. Габариттері:0 2420мм, Ь ЮОООмм.
Қышқыл жинағышқа 0 400мм штуцер арқылы жинағыштың
ясоғарғы бөлігінен келіп түседі. Жинағыштан қышқыл әрбірінің
өнімділц, 250м сағ, 7х-94 маркалы, қысымы су діңгегінщ 35мм
болатын екі центрд(Ч хепкіш сорғыштарға келіп түседі. Центрден
тепкіш сорғыш қышқылді,, коллекторға мүнараны суландыру үшін
жібереді.
Бірінші шаю мүнарасы газды одан әрі қүрғату және шаңнан
тазаріу үціін қажет.Габариттері:0 5500мм, Н 1200мм. Суландырғыш
қышқі.ц, мүнараны суландыру үшін коллектор және тозаңдатқыштар
арқылы ке.щц түседі, мүнараны өтіп, оның түбінде жиналады.
Қышқылмен қоса газдщ, шыққан селен мен шаң қоспалары шығады.
Суыту үшін қышқі.ц, суландырғыш тоңазытқыштарға келіп түседі.
Бірінші шаю мүнарасыіц,,,, суландырғыш тоңазытқыштары: 0 ІООмм,
Ь ЗОООмм болатын қүбырлардл,, қүралған.
Бірінші шаю мүнарасының жинағышы. Габариттері: 0
2420мм, ЮОООмм. Қышқыл жинағышқа оның жоғарғы бөлігінде
орналасқан штуц,.,, арқылы келіп түседі. Қышқыл жинағыштан екі
центрден тепкіш сорғыштарі,, жіберіледі( өнімділігі 250м3саг,
7х-94).
Бірінші шаю мүнарасында әлсіз қышқыл түзу арқылы газ
қүрамынд;ц і( 803 пен ылгалды жергілікті конденсациялау жүзеге
асырылады. Біріцц,, шаю мүнарасынан шаңнан тазартылган күкіртті
газ шығады, оіці(1( күрамында аз көлемде селен және үлкен
көлемде күкіртті қышқылдық түм,,,, болады. Осы қоспалардан
тазарту үшін газды ылғалды электрсүзгіштерд,,, бірінші қадамына
- электрлік тазалауға бағытталады.
Бірінші қадамды ылғалды электрсүзгіш.
ПМКЦ -10 - электрсүзгіштің типі. Күкіртті газ электрсүзгшп.-
,, төменнен жоғары қарай жүріп өтеді, селен және күкіртті
қышқылді,,,, түманның қоспаларынан тазартылады. Электрсүзгіштің
бірінші қадамыік,,, 0182Омм газ өткізгіш арқылы екшші шаю
мүнарасына өтеді.
Екінші шаю мүнарасы. Күкіртті газ электрсүзгіштен төменнен жоғары
пай жүріп өтеді. Конденсат электрсүзгіштің екінші
қадамынан формүнараның түндырғышына түседі.
Кептіргіш бөлім: Тазартылған газ шаю бөлімінен газөткізгіш арқылы
0 і520мм) кептірілуге түседі.Кептіру екі қадаммен 1-ші және 2-ші
кептіру мұнараларында жүзеге асырылады.,
Бірінші кептіргіш мүнара. Суландырғыш қышқыл тарату бөшкесінен
тозаңдатқыш арқылы мүнараны суландыруга келіп түседі. Қышқыл мүнарадан
қышқыл өткізгіш арқылы суландырғыш тоңазытқышқа түседі(0 ІООмм, Ь
ЗОООмм, су беті960м2)
Қышқыл суландырғыш тоңазытқыштың түтіктері бойынша төменнен жоғары
қарай жүріп өтеді. Қышқыл тоңазытқышта суығаннан кейін, жинағышқа келіп
түседі. Бірінші кептіргіш мүнараның жинағышы: қышқыл жинағышқа штуцер
арқылы түсіп, екі сифон арқылы шығады да, 8х-94 типті екі центрден
тепкіш сорғышқа келіп түседі.
Қышқыл сорғышпен тарату бөшкесіне таратылады. Бөшке қақпағы арқылы
кіріп, төменгі жақтан шығады. Тарату бөшкесінен артық қышқыл дайын өнім
қоймасына және моногидратты абсорбер цикылына жіберіледі. Газды соңғы
кептіру екінші кептіру мүнарасында өтеді.
Екінші кептіргіш мүнара өнімділігі 20м сағ болатын 11 тоңазытқыш
арқылы күкірт қышқылымен суландырылады. Қышқыл сүғындырма арқылы ағады.
Суытылған қышқыл екінші кептергіш мүнараның жинағышына бағытталады да,
тарату бөшкесіне, одан кейін тоңазытқыш арқылы екінші кептіргіш
мүнарасына жеткізіледі.
Екінші кептіргіш мүнараның кептіру қышқылының концентрациясын
мөлшерінде үстап түру үшін, моногидратты екінші екптіру мүнарасының
жинағышына тасылмалдау қарастырылған. Кептірілген газ газөткізгіші
б°йыніпа (0 1520 мм) тамшыүстағыштарға бағытталады.
Тамшыұстағыштар екінші кептіргіш мүнарадан кейін: екінші кептіргіш
мұнарадан газ ағынымен шашыраған қышқыл тамшылары сұғындармада кідіріп,
тамшыүстағыштардан екінші кептіргіш мүнараның жинағышына келіп түседі.
Ылғалдан кептірілген газдышқыл тамшыларынан босатылып, турбо газды
үрлегіштің сору коллекторына, одан кейін контакт бөліміне бағытталады.
Турбогазды үрлегіш 1050-13-1 типті, өнімділігі 66 000 м3сағ; Қысымы
су деңгегінің 1850мм тең. Турбогазды үрлегішпен газ тамшыүстағыштар
циклонына тасылмаданады. Газ циклонға тальгенциалды келіп түседі. Май
бөлінуден кейін газ параллельді жылу алмасу бөліміне бағытталады.
Жылу алмасу бөлімі қоршаған ортаға жылу бөлуді азайту үшін арналған. Сыртқы
жағынан аппарат оқшауланған. Габбариттері: 0 4216 мм, һ 10250 мм, 802 газы
қүбыраралық кеңістік бойынша төменне жоғары қарай бір жылу алмасу бөлімінде
қозғалады. 803 газы қүбырлық кеңістік бойынша төменнен жоғары қарай
қозғалып, қүбыраралық кеңістіктегі 802 газына жылуын береді де басқа жылу
алмасу бөліміне келіп түседі. Оны жоғарыдан төменге қарай өтіп, абсорбация
бөліміне келіп түседі. Қызған күкіртті газ контакт бөліміне бағытталады.
Түйіспелі аппаратттар:
Түйіспелі аппарат - болаттан жасалған целиндірлік корпус, ортасында
шойындық қүбырлардан қүралған тіреуіш тіреу орналасқан. Габариттері: 0 12
м, Н 12 м. Катализатордың бірінші қабатын өткен газ бірінші жылу алмасу
бөлімінің қүбыраралық кеңістігінде суытылып, катализатордың екінші қабатына
келіп түседі, одан кейін екінші жылу алмасу бөліміне және содан контактылы
массаның үшінші қабатына барады, одан қатпарлы жылу алмасу боліміне және
контактылы массаның төртінші қабатына келіп түседі, содан кейін контактылы
аппараттан шығып, екінші сыртқы жылу алмасу бөліміне бағытталады. Одан ол
жылудың бір шамасын сыртқы жылуалмасу
бөлімінен келетін газға беріп, абсорбацияға түседі. Контакталы жүйені қосу
үңіін оттығы бар қосылғыш жылытқыш орнатылған.
Қосылғыш жылытқыш. Габариттері: 0 2500м һ 8835мм. Газ отының
жағуынан жылытқыштың оттығынан болат газөткізгіш арқылы жылытқыштың жоғарғы
қабылдағыш камерасына келіп түседі.Қабылдау камерасы жоғарғы температураның
әсерінен қорғау үшін арнылған.
Қосылғыш жылытқыштың оттығы газды жағуға
арналған.Габариттері: 025ООмм, Г 5400м. Өңделген түтіндік
газдар жылытқыштан түтіндік қүбыр арқылы атмосфераға шығарылады.
Моногидратты абсорберде күкірт ангидридін сіңірушілік. Контакталы
тораптың жылуалмасу бөлімінде суытылған газ (қүрамында күкірт ангидриді
бар) абсорбациялық бөлімге сіңіру үшін түседі. Сіңіру үрдісі екі қадаммен
жүреді: 1-ші және 2-ші моногидритті абсорберлерде.
1 моногидритті абсорбер: абсорбер 11 тозаңдатқыш арқылы күкірт
қышқылымен суландырылады, әрбірінің өнімділігі 25м3сағ, моногидрат
сүғындырма бойынша ағып, абсорбердің түбінде жиналады да, шойындық
қышқылөткізгіш арқылы суландырғыш тоңазытқвшқа жіберіліді.
1 моногидритті абсорберді төменнен жоғары қарай өткен газ газөткізгіш
бойынша (0 1520x10) 2 моногидритті абсорберге бағытталады, оның қүрылымы 1
абсорберге үқсас. 2 абсорберден кейін газ тамшыүстағыштарға бағытталады.
Тамшыүстағыштар. Габариттері: 055ООмм, һ 12200мм. Тамшыүстағыштардың
сүғындырмасынан өтіп, моногидрат жинағышына келіп түседі. Мүнараны төменнен
жоғары өткен газ қышқыл тамшыларынан босатылып, атмосфераға шығарылады.
Кептіру абсорбациялық бөлімінде күшті қышқылдарға арналған вакумдыққүрылғы
бар, сорғыштың сальниктерінен қышқылды сіңіру үшін қызмет етеді.
Вакум -жинағыш. Габариттері: 0 500мм, һ 1005мм. Кислота штуцер
арқьілы келіп, төменгі жақтан шығады да,моногидрат жинағышына келіп түседі.
1.4 Күкіртті ангидрид тотығуының контактылы
бөлімінің технологиялық үрдісінің сипаттамасы
1.4.1 Тотығу үрдісінің физико-химиялық негіздері
Күкірт қышқылы өндірісінде контакталы әдіспен 802 тотығуының
реакциясы. Катализатор арқылы жүреді:
802+12 02£803+д
Бүл үшін газды стационарлық күйдегі катализатормен түйістіріледі. Тотыққан
80-нің көлемін газдағы күкірт диокидінің жалпы мөлшерімен сипаттайды. Әрбір
катализатор нақты өзіне тән алмасу дәрежесін қамтамасыз етеді. Күкірт
қышқылын өндіру кәсіпорындарында БАВ, СВД, СВНТ, СВС, ИК-1-4 катализаторы
қолданылады. Көбнесе өнеркәсіпте СВД,СВНТ катали-заторлары пайдаланылады.
Олар жоғарғы технологиялық көрсеткіштерді қамтамасыз етеді.
1.4.2 Айналудың тепе-теңдік дәрежесі
Катализатордағы 802-нің айналу дәрежесі оның белсенділігіне, газ
қүрамына, газдың катализатормен қатынасу үзақтығына, қысымына тәуелді. Осы
қүрамды газ үшін теория жүзінде, айналудың тепе-теңдік дәрежесі
температураға тәуелді деп алынады да, келесі теңдікпен көрсетіледі:
Мүндағы, Р50] және Рда2 - 802 мен 803 -тепе-тең қысымы.
1.4.3 802- нің 803-ке тотығу ракциясының жылдамдығы
802-нің тотығу жылдамдығы өте маңызды болып табылады. Осы
реакцияның жылдамдығына келесілер тәуелді: уақыт бірлігін катализатор
массасының бірлігіне шаққандағы тотығатын күкірт диоксидінің мөлшері,
катализатор шығыны, контактылы аппараттың өлшемдері және басқада
урдістің технико-экономикалық көрсеткіштері.
802-нің тотығу жылдамдығы тұрақты жылдамдықпен сипатталады:
К=к0е-Ект (2)
мұндағы, Е- активтену энергиясы, Джмоль, калмоль,
К- универсалды газды тұрақты 8,326 Джмоль*к не 1,98калмоль°С, Т-абсолютті
температура,°К, К-коффициент. 802-нің 803-ке тотығу ракциясының Е активтену
энергиясы өте үлкен, сондықтан катализаторсыз гамогенді тотығу реакциясы
жоғары темпера-турада да мүмкін емес. Күшті катализатордың
қатысуымен активтену энергиясы төмендейді, яғни геторгенді химиялық
реакцияның жылдамдығы жоғарлайды, сонымен катализатордың рөлі Е
активтену энергиясын төмендету болып табылады.
1.4.4 Ванадийлы контакталы массаның сипаттамасы
Катализатордың түрақты жүмысын қамтамасыз ету үшін
катализаторға жүктелетін көлем дүрыс болу қажет. Жүктемелеуді
келесі формуламен
есептеиді:
(3)
мүндағы, Укжүктемелейтін катализатор көлемі, м3, Уг-газ көлемі, м3с,
С-уақыт бойында катализатордың белсенділігінің төмендеуін
температурасының түрақсыздығы мен қабат қимасы бойынша газ жылдамдығын
есепке алатын түзу,
т -контактының\септік уақыты, сек.және
Катализатордың түрақты жүмысын қамтамасыз ету үшін катализаторға
жүктелетін көлем дүрыс болу қажет. Жүктемелеуді келесі формуламен
есептеиді:
(3)
мүндағы, Укжүктемелейтін катализатор көлемі, м3, Уг-газ көлемі, м3с,
С-уақыт бойында катализатордың белсенділігінің төмендеуін
температурасының түрақсыздығы мен қабат қимасы бойынша газ жылдамдығын
есепке алатын түзу,
т -контактының\септік уақыты, сек.және
1.4.6 Контакталық аппараттар
Болаттан жасалған цилиндірлік корпус, ортасында шойын
құбырларынан құралған тіреуіш тіреу орналасқан. Диаметрі-12м, жалпы
биіктігі-22м. Катализатордың бірінші қабатынан өткен газ контакталы
массаның 2,3 және 4-ші қабаттарының алдында сыртқы шығару жылуалмасу
бөлімінде суытылып, аппараттан шығады да, абсорбацияға түседі.
Жүмыстың қарапайымдылығы мен сенімділігінен басқа осы
аппараттардың тағы бір артықшылығы-катализаторда күкіртті ангидридтің
тотығу үрдісі, ал шығармалы жылуалмасу бөлімінде жылу беру үрдісі
жүзеге асырылуы үшін қолайлы шарттар жасалған. Осы үрдістерді бір
аппаратта біріктірудің қолайсыздығы контакталы аппараттың өнімділігінің
жоғарлауымен аса айқын байқалады. Сонымен қатар шығармалы жылуалмасу
бөлімдері бар аппараттарда әрбір қабаттан кейін газ жақсы араласады, ал
бүл айналудың жоғарғы дәрежесіне жетуде өте мәнді.
1.4.7 Жылуалмастырғыш аппараттар
Күкіртті қышқыл цехының түйіспе бөлімінде конверцияға үшрайтын
газ түйіспе аппаратындағы катализатордың соңғы қабатынан шығатын газ
ағынымен қыздырылады, осы үрдіс жүретін жылуалмастырғыштар сыртқы
деп аталады, ал катализатор қабаттарының арасындағы реакциялық газ
Қоспасын суытуға арналған жылуалмастырғыштар шығару
жылуалмастырғыштары деп аталады.
Сондықтан газ қосымша ангидридті тоңазытқышта суытылады, тоңазытқышта
негізінде газдағы су буы мен 803 -тің өзара әрекеттестігінен пайда болатын
күкірт қышқылы конденсацияланады. Үрдістің мүмкіндігі газдағы су буының
мөлшері мен суытатын су немесе ауаның температурасымен анықталады. Суды
суытудың өте төмен температурасы немесе газдың үлкен ылғадылығы кезінде
тоңазытқыш қүбырларының бетіндегі Н2 804 буының конденсациясы үрдісінде
пайда болатын будың қанығуы шамадан жоғары болады.
Жылытқыш -түтіктер жаншып қақталған жоғарығы және төменгі торкөздері
бар болат цилиндр. Газдар жылытқышты жоғарыдан төмен қарай өтіп, аралық
кеңістікте қарсы келе жатқан күкірт диоксидін жылытып, 300-350 °С-қа
суытылып, түтіндік қүбырға бағытталады. Жылытқыштың қүбыраралығына 50-60°С-
та төменнен келетін газ қоспасы 450-500 °С-қа дейін қызады.
мүндағы, х- түйісу дәрежесі, ол 0,98 тең
Мск2 = 7214,29 х 0,96 = 7070 кгсағ Түйісу
аппаратындағы түзілетін 803 мөлшері:
ток ток х
м
М
30,
М5Оз=80 МЮі=6А
3- кесте- Газдың қүрамы
Газ Көлемі бойынша Салмағы бойынша
нм3сағ % кгсағ %
802 2700 4,5 7714,3 8,92
о2 8400 14 12000 14,84
N2 48900 81,5 61125 75,61
Барлығы 60000 100 80839,39 100
-газ шығыны: 802: 144,29:64=2,25 кгмольсағ 803: 8837,5:80=110,47 кг
мольсағ 02: 10232,5:32=319,77 кгмольсағ N2:61125:28=2183 кгмольсағ -
жылудың келуі:
45 °С температурада газдармен бірге жылу келесі мөлшерде келеді С80г
=0,4185 ккалкгград; С0г =0,2193 ккалкг град
С„г = 0,24835 ккалкг град
й = ^ (^ог • СЮі + С0г ■ С0г + С„2 • Сщ) (8)
0,= 45 (7214,29 х 0,4185+12000x0,2193+61125х0,24)=849 749 ккалсағ х 4,19
=3560448,3 кДжсағ
Тотығу реакциясының нәтижесінде жылу бөлінеді:
^2=080,-др (9)
2 802+02^ 2803+189кДж ЯР= — =
Жылу шығыны:
802-нің 803-ке тотығу реакциясының нәтижесінде жылу бөлінуден жылу түйісу
аппаратының қабырғалары арқылы 5% мөлшерінде жоғалады.
= Ө2-5% =10439415-0,05 = 521970 кДжсағ
3 100% м
Жылу газдарымен бірге түйісу аппаратынан шығындалады
О4=(Рі+р2)-рз=13999863-521970=13477 893кДжсағ
Г _ б4 = 13477893 = И70с
*" ІҚ-С, 5526,3 + 64871,9 + 11664,9 + 9627,5
4-кесте - Келетін және шығындалатын жылу мөлшері
Келу кДжсағ % Шығыны кДжсағ %
(2і 356044,3 24,44 (Ъ 521970 3,8
(Ь 10439415 74,56 (^4 13477893 96,2
Чстах 13999863 100 ч:шығ 13999863 100
1.4.10 Түйісу бөлімінің негізгі көрсеткіштері
5-кесте-Түйісу аппаратының көрсеткіштері
Түйісу аппараты Температура Қысым
Түйсіу массасының 1-ші қабатына кіру 390-450 11772-12262
Түйсіу массасының 1-ші қабатынан 520-580 11281-11772
шығу
Түйсіу массасының 2-ші қабатына кіру 440-460 8338-8829
Түйсіу массасының 2-ші қабатына шығу 490-520 7848-8338
Түйсіу массасының 3-ші қабатына кіру 440-445 7357-7848
Түйсіу массасының 3-ші қабатына шығу \ 44р445 6867-7357
Түйсіу массасының 4-ші қабатына кіру уШО-435 6867-7357
Түйсіу массасының 4-ші қабатына шығу 480-440 6376-6867
Түйісу аппартынан шығу 43р-442 6376-6867
'
Газ 2-ші сыртқы жылуалмастырғыштан 350-360 4414-4905
шығарда
... жалғасы
Күкірт қышқылын өндірудің технологиясына ТПБАЖ енгізу, технологиялық
үрдісті басқаруда матеметикалық ақпарат пен есептеу техникасын қолдану
ретінде ұтымды болып табылады.
БАЖ-ін халық шаруашылығының түрлі салаларына енгізу, осы жүйелерді
жобалаудың әдістемесін, қазіргі есептеу техникасы мен деректерді тасмалдау
құралдарының мүмкіндіктерін білетін,БАЖ-нің алгоритімдік, программалық және
ақпараттық қамтамасыздандырылуын жасап шығаратын және басқару мәселелерін
шешуде қолданылатын математикалық әдістерді игерген, жоғарғы біліктілікті
мамандарды дайындауды талап етеді.
КІРІСПЕ
Қазіргі уақытта шикізатты кешенді өңдеуде, қор сақтау техникасын, аз
қалдықты және қалдықсыз технологияларды кеңінен пайдалану мәселелеріне көп
көңіл бөлінеді. Түсті металургияның алдында тұрған өзекті мәселелерінің
бірі – қалдық күкіртті газ негізінде күкіртті қышқыл өндірісін жетілдіру.
Түсті металургияның қалдық газдарынан күкіртті қышқыл өндіру, тек халық
шаруашылығына қажетті өнім өндіру мен минералды шикізатты пайдаланудың
кешенділігі мен толықтығын жоғарлатуға мүмкіндік бере ғана қоймай, сонымен
қатар табиғатты, атмосфералық ауаны, хайуанаттар мен өсімдік әлемін
қорғауды күшейту мәселесін шешуге мүмкіндік береді.
Қазіргі кезде түсті металлургияның бірқатар зауыттарында жаңа күкіртті
қышқылдық цехтар салынуда. Түсті металургияның зауыттарының күкіртті
қышқылдық өндірісі басты өндірістік кешен болып табылады. Берлген жұмыста
күкірт қышқылын алудың бір әдісі келтірілген. Осы технология бойынша барлық
күкірт қышқылының едәуір бөлігі алынады.
Кәсіпорындар қызыметінің тиімділігін және өндірістің ғылыми –
техникалық үрдістерді есептеу техникасы негізінде басқарудың
автоматтандырылған жүйелері болып табылады. ТПБАЖ-технологиялық
объектілерді басқарудың құралдары мен әдістерін дамытудың сапалы жаңа
қадамы болып табылады, өйткені оларда, технологиялық және техника-
экономикалық параметірлері есепке алына отырып, қазіргі техникалық
құралдар мен математикалық әдістер пайдаланылады.
Жаңа техника басқарудың күрделі объектісін оператор-технологпен тікелей
және жеңіл қабылданаитындай, визуалды образ түрінде айқындауға мүмкіндік
береді.
ТЕХНОЛОГИЯЛЫҚ БӨЛІМ
1. Шымкент қорғасын зауытында қорғасын өндірудің жалпы сипаттамасы
Шымкент қорғасын зауыты сырттан әкелінетін шикізаттпен сульфидті
флотациялық канцентратпен жұмыс істейді. Зауытқа Қазақстан, Орта Азия,
Оралдың түрлі фабрикаларынан шикізаттың 20 түрі келіп түседі. Сонымен қатар
басқа кәсіпорндардан құрамында қорғасын бар қалдықтар әкелінеді. Негізгі
шикізатты жеткізушілер, барлық көлемнің 80-85% Ащысай (Қазастан), Алмалық
(Өзбекстан) полиметал комбинаттары жеткізіледі.
Қорғасының 10% сульфидті тотыққан кеннен алынады. Концентрат зауытқа
әрбірінің сыйымдылығы 3-5 тонна болатын метал контейнерлерде жеткізіледі.
Түсетін концентраттардың ылғалдылығы 12-18% шеңберінде ауытқиды. Олар
кептіргіш барабанда кептіріліп, транспортерлер жүйесімен қайтадан қоймаға
тасмалданады.
1-кесте Шикізат құрамы
Шикізат атауыКомпоненттері
Pb
Күкіртті ангидрид (802) 4-0-5-0
Күкірт ангидриді (803) 0,04
Оттегі (02) 12,0
Көміртек қос тотығы (С02) 0,46
Азот (Ы2) 65,5
Ылғал (Н20) 20,0
Шаң (мгм3) 200,0
Аглогаздарды байыту үшін күкірт күйдіргіш қүрылғыларды кәдімгі күкірт
МЕСТ 127-76 күйдіріледі.
Күкіртті қышқылдықтық өндірісте табиғи газ қолданылады, ол
газөткізгіш арқылы алынады. Электр энергисы Өзбек -энерго жүйесінен
альщады. Цехта айналым сумен істейді. Жылу энергисы негізінде шлак айдау
Құрылғысы мен балқыту пештерінің жұмысы арқылы қамтамасыз етіледі.
1.3 Күкірт қьппқылъш алу
Қорғасын өндірісінің қаннықан газдары
агломерациялық цехтыц агломашинасынан екі дымқылдаушы
мүнараға салқындату үшін түседі Әрбір кезекте техникалық
суды арнайы форсункалармен тоңаздатады Техникалық суды
форсункаларға тасмалдау 5-6 атм. Жоғары қысымға тец сорғыштармен
жүзеге асырылады.
Мүнаралар газдың электрсүзгіш камерасына
кіру алдында
орналасқан, әрбір мүнараға 18 форсунка бар, олар температура
жоғарлағаіі
сайын автоматты түрде қосылады. Мүнараға кірер алдында
температура 150°
С-тан 250 С-қа дейін болады. Электросүзгішке кірерде газдың
шаңдылығы
қүжаттық деректерге сәйкес 10-25 гмм3 шегінде
болу керек, ал
тазартылғаннан кейін 0,008-0,1гнм3 , ПӘК 99% болуы қажет. I
Электрсүзгіштің жүмысын шаңды-газды зертхана бақылайды.
Келесі параметрлер үздіксіз бақыланады:
1. Дымқылдаушы мүнараға кіру және электрсүзгіштен шығудагы
газдардың температурасы.
1. Жүмыс істейтін форсункалардың саны.
2. Сүзгіш арқылы өтетін газ көлемі.
4. Мүнара мен сүзгіштердің аз метрлік жүмыс режимі.
Суытылғаннан кейін қаннықан газдар шаңнан тазарту үшін 1
жүйе
бойынша "Лурги" ФРГ қүрғақ электрсүзгішіне және 2 жүйе бойынша
СІЦ 22,5x4 қүрғақ электрсүзгішіне келіп түседі.
"Лурги" фирмасының бірінші кезегі екі бір-бірінен тәуелсіч
камерадан қүралады. Электрсүзгіштің әрбір камерасы тәуелсіз газ
өту жолы бар екі секцияға бөлінген.
Электрсүзгіштің секциясында төрт электрлік өріс бар,
барлығы 16 оріс олар 4 селендік электрагрегатпен қызмет
істейді.
Электрсүзгіштің түндырмалы электродтары ерекше пішінді жалпақ
хілік болып келеді, қалыңдығы1,24мм, өлшемі 400x4100 мм.
Әрбір электр өрісінде 21 тұндырмалы электрод орналасқан, әрбір электрод
төрт жалпақ тіліктен құралады. Бір секцияның жүмыс қимасы 22,5м2 тең.
Электродтар цементті болаттан жасалған, жартысы жүлдыз пішінді сым,
жартысы шахматты тәртіпен орналасқан, электродтың бетін ұлайтуға арналған
пісірілген стерженьдер бар квадраттық қима.
Сүзгіштердің аз метрлік режимі:
-мұнара алдында± 0, сүзгіштер артында-Юмм су діңгегі;
-электр өрісіндегі газ жылдамдығы -0,25 мсек тең.
Қүрғақ электрсүзгіштерде шаңнан тазартылған кейін, қаннықан газдар шаю
бөліміне түседі. Шаю бөлімінде газ тізбектей формүнарадан өтеді, 1 шаю,
электрсүзгіштің бірінші қадамы, 2 шаю мүнарасы, электрсүзгіштің екінші
қадамы.
Формүнара газды қүрғату және шаңнан шаюға арналған. Газ мүнараның
төменгі бөлігінен 0182Омм көлбеу газөткізгіш арқылы кіріп, жоғарғы жағынан
мұнара қақпағынан сондай газөткізгіш арқылы шығады. Суарушы қышқыл мұнараны
суландыру үшін коллектор және тоңаздатқыш арқылы өтеді, мүнараны өтіп, оның
түбінде жиналады да, титанды қышқылөткізігш арқылы мүнарадан түндырғышқа
шығарылады Габариттері : 0 5500мм, Н -1200мм- болаттан.
Формүнараның тұндырғышы- болаттан . Қорғасын және қышқылға төзімді
кірпішпен футерленген. Габариттері: 0 9000мм, Н 6000 мм. Селен және шаң
қоспасы бар қышқыл түндырғышқа штуцер арқылы жоғарғы Жақтан келеді;
түндырылып жоғарғы жақтан штуцер арқылы, тазаланып, Қьішқыл өткізгіш арқылы
титаннан (0 400мм) жинағышқа бағытталады.
Мұнараның жинағышы болаттан жасалған. Габариттері:0 2420мм, Ь ЮОООмм.
Қышқыл жинағышқа 0 400мм штуцер арқылы жинағыштың
ясоғарғы бөлігінен келіп түседі. Жинағыштан қышқыл әрбірінің
өнімділц, 250м сағ, 7х-94 маркалы, қысымы су діңгегінщ 35мм
болатын екі центрд(Ч хепкіш сорғыштарға келіп түседі. Центрден
тепкіш сорғыш қышқылді,, коллекторға мүнараны суландыру үшін
жібереді.
Бірінші шаю мүнарасы газды одан әрі қүрғату және шаңнан
тазаріу үціін қажет.Габариттері:0 5500мм, Н 1200мм. Суландырғыш
қышқі.ц, мүнараны суландыру үшін коллектор және тозаңдатқыштар
арқылы ке.щц түседі, мүнараны өтіп, оның түбінде жиналады.
Қышқылмен қоса газдщ, шыққан селен мен шаң қоспалары шығады.
Суыту үшін қышқі.ц, суландырғыш тоңазытқыштарға келіп түседі.
Бірінші шаю мүнарасыіц,,,, суландырғыш тоңазытқыштары: 0 ІООмм,
Ь ЗОООмм болатын қүбырлардл,, қүралған.
Бірінші шаю мүнарасының жинағышы. Габариттері: 0
2420мм, ЮОООмм. Қышқыл жинағышқа оның жоғарғы бөлігінде
орналасқан штуц,.,, арқылы келіп түседі. Қышқыл жинағыштан екі
центрден тепкіш сорғыштарі,, жіберіледі( өнімділігі 250м3саг,
7х-94).
Бірінші шаю мүнарасында әлсіз қышқыл түзу арқылы газ
қүрамынд;ц і( 803 пен ылгалды жергілікті конденсациялау жүзеге
асырылады. Біріцц,, шаю мүнарасынан шаңнан тазартылган күкіртті
газ шығады, оіці(1( күрамында аз көлемде селен және үлкен
көлемде күкіртті қышқылдық түм,,,, болады. Осы қоспалардан
тазарту үшін газды ылғалды электрсүзгіштерд,,, бірінші қадамына
- электрлік тазалауға бағытталады.
Бірінші қадамды ылғалды электрсүзгіш.
ПМКЦ -10 - электрсүзгіштің типі. Күкіртті газ электрсүзгшп.-
,, төменнен жоғары қарай жүріп өтеді, селен және күкіртті
қышқылді,,,, түманның қоспаларынан тазартылады. Электрсүзгіштің
бірінші қадамыік,,, 0182Омм газ өткізгіш арқылы екшші шаю
мүнарасына өтеді.
Екінші шаю мүнарасы. Күкіртті газ электрсүзгіштен төменнен жоғары
пай жүріп өтеді. Конденсат электрсүзгіштің екінші
қадамынан формүнараның түндырғышына түседі.
Кептіргіш бөлім: Тазартылған газ шаю бөлімінен газөткізгіш арқылы
0 і520мм) кептірілуге түседі.Кептіру екі қадаммен 1-ші және 2-ші
кептіру мұнараларында жүзеге асырылады.,
Бірінші кептіргіш мүнара. Суландырғыш қышқыл тарату бөшкесінен
тозаңдатқыш арқылы мүнараны суландыруга келіп түседі. Қышқыл мүнарадан
қышқыл өткізгіш арқылы суландырғыш тоңазытқышқа түседі(0 ІООмм, Ь
ЗОООмм, су беті960м2)
Қышқыл суландырғыш тоңазытқыштың түтіктері бойынша төменнен жоғары
қарай жүріп өтеді. Қышқыл тоңазытқышта суығаннан кейін, жинағышқа келіп
түседі. Бірінші кептіргіш мүнараның жинағышы: қышқыл жинағышқа штуцер
арқылы түсіп, екі сифон арқылы шығады да, 8х-94 типті екі центрден
тепкіш сорғышқа келіп түседі.
Қышқыл сорғышпен тарату бөшкесіне таратылады. Бөшке қақпағы арқылы
кіріп, төменгі жақтан шығады. Тарату бөшкесінен артық қышқыл дайын өнім
қоймасына және моногидратты абсорбер цикылына жіберіледі. Газды соңғы
кептіру екінші кептіру мүнарасында өтеді.
Екінші кептіргіш мүнара өнімділігі 20м сағ болатын 11 тоңазытқыш
арқылы күкірт қышқылымен суландырылады. Қышқыл сүғындырма арқылы ағады.
Суытылған қышқыл екінші кептергіш мүнараның жинағышына бағытталады да,
тарату бөшкесіне, одан кейін тоңазытқыш арқылы екінші кептіргіш
мүнарасына жеткізіледі.
Екінші кептіргіш мүнараның кептіру қышқылының концентрациясын
мөлшерінде үстап түру үшін, моногидратты екінші екптіру мүнарасының
жинағышына тасылмалдау қарастырылған. Кептірілген газ газөткізгіші
б°йыніпа (0 1520 мм) тамшыүстағыштарға бағытталады.
Тамшыұстағыштар екінші кептіргіш мүнарадан кейін: екінші кептіргіш
мұнарадан газ ағынымен шашыраған қышқыл тамшылары сұғындармада кідіріп,
тамшыүстағыштардан екінші кептіргіш мүнараның жинағышына келіп түседі.
Ылғалдан кептірілген газдышқыл тамшыларынан босатылып, турбо газды
үрлегіштің сору коллекторына, одан кейін контакт бөліміне бағытталады.
Турбогазды үрлегіш 1050-13-1 типті, өнімділігі 66 000 м3сағ; Қысымы
су деңгегінің 1850мм тең. Турбогазды үрлегішпен газ тамшыүстағыштар
циклонына тасылмаданады. Газ циклонға тальгенциалды келіп түседі. Май
бөлінуден кейін газ параллельді жылу алмасу бөліміне бағытталады.
Жылу алмасу бөлімі қоршаған ортаға жылу бөлуді азайту үшін арналған. Сыртқы
жағынан аппарат оқшауланған. Габбариттері: 0 4216 мм, һ 10250 мм, 802 газы
қүбыраралық кеңістік бойынша төменне жоғары қарай бір жылу алмасу бөлімінде
қозғалады. 803 газы қүбырлық кеңістік бойынша төменнен жоғары қарай
қозғалып, қүбыраралық кеңістіктегі 802 газына жылуын береді де басқа жылу
алмасу бөліміне келіп түседі. Оны жоғарыдан төменге қарай өтіп, абсорбация
бөліміне келіп түседі. Қызған күкіртті газ контакт бөліміне бағытталады.
Түйіспелі аппаратттар:
Түйіспелі аппарат - болаттан жасалған целиндірлік корпус, ортасында
шойындық қүбырлардан қүралған тіреуіш тіреу орналасқан. Габариттері: 0 12
м, Н 12 м. Катализатордың бірінші қабатын өткен газ бірінші жылу алмасу
бөлімінің қүбыраралық кеңістігінде суытылып, катализатордың екінші қабатына
келіп түседі, одан кейін екінші жылу алмасу бөліміне және содан контактылы
массаның үшінші қабатына барады, одан қатпарлы жылу алмасу боліміне және
контактылы массаның төртінші қабатына келіп түседі, содан кейін контактылы
аппараттан шығып, екінші сыртқы жылу алмасу бөліміне бағытталады. Одан ол
жылудың бір шамасын сыртқы жылуалмасу
бөлімінен келетін газға беріп, абсорбацияға түседі. Контакталы жүйені қосу
үңіін оттығы бар қосылғыш жылытқыш орнатылған.
Қосылғыш жылытқыш. Габариттері: 0 2500м һ 8835мм. Газ отының
жағуынан жылытқыштың оттығынан болат газөткізгіш арқылы жылытқыштың жоғарғы
қабылдағыш камерасына келіп түседі.Қабылдау камерасы жоғарғы температураның
әсерінен қорғау үшін арнылған.
Қосылғыш жылытқыштың оттығы газды жағуға
арналған.Габариттері: 025ООмм, Г 5400м. Өңделген түтіндік
газдар жылытқыштан түтіндік қүбыр арқылы атмосфераға шығарылады.
Моногидратты абсорберде күкірт ангидридін сіңірушілік. Контакталы
тораптың жылуалмасу бөлімінде суытылған газ (қүрамында күкірт ангидриді
бар) абсорбациялық бөлімге сіңіру үшін түседі. Сіңіру үрдісі екі қадаммен
жүреді: 1-ші және 2-ші моногидритті абсорберлерде.
1 моногидритті абсорбер: абсорбер 11 тозаңдатқыш арқылы күкірт
қышқылымен суландырылады, әрбірінің өнімділігі 25м3сағ, моногидрат
сүғындырма бойынша ағып, абсорбердің түбінде жиналады да, шойындық
қышқылөткізгіш арқылы суландырғыш тоңазытқвшқа жіберіліді.
1 моногидритті абсорберді төменнен жоғары қарай өткен газ газөткізгіш
бойынша (0 1520x10) 2 моногидритті абсорберге бағытталады, оның қүрылымы 1
абсорберге үқсас. 2 абсорберден кейін газ тамшыүстағыштарға бағытталады.
Тамшыүстағыштар. Габариттері: 055ООмм, һ 12200мм. Тамшыүстағыштардың
сүғындырмасынан өтіп, моногидрат жинағышына келіп түседі. Мүнараны төменнен
жоғары өткен газ қышқыл тамшыларынан босатылып, атмосфераға шығарылады.
Кептіру абсорбациялық бөлімінде күшті қышқылдарға арналған вакумдыққүрылғы
бар, сорғыштың сальниктерінен қышқылды сіңіру үшін қызмет етеді.
Вакум -жинағыш. Габариттері: 0 500мм, һ 1005мм. Кислота штуцер
арқьілы келіп, төменгі жақтан шығады да,моногидрат жинағышына келіп түседі.
1.4 Күкіртті ангидрид тотығуының контактылы
бөлімінің технологиялық үрдісінің сипаттамасы
1.4.1 Тотығу үрдісінің физико-химиялық негіздері
Күкірт қышқылы өндірісінде контакталы әдіспен 802 тотығуының
реакциясы. Катализатор арқылы жүреді:
802+12 02£803+д
Бүл үшін газды стационарлық күйдегі катализатормен түйістіріледі. Тотыққан
80-нің көлемін газдағы күкірт диокидінің жалпы мөлшерімен сипаттайды. Әрбір
катализатор нақты өзіне тән алмасу дәрежесін қамтамасыз етеді. Күкірт
қышқылын өндіру кәсіпорындарында БАВ, СВД, СВНТ, СВС, ИК-1-4 катализаторы
қолданылады. Көбнесе өнеркәсіпте СВД,СВНТ катали-заторлары пайдаланылады.
Олар жоғарғы технологиялық көрсеткіштерді қамтамасыз етеді.
1.4.2 Айналудың тепе-теңдік дәрежесі
Катализатордағы 802-нің айналу дәрежесі оның белсенділігіне, газ
қүрамына, газдың катализатормен қатынасу үзақтығына, қысымына тәуелді. Осы
қүрамды газ үшін теория жүзінде, айналудың тепе-теңдік дәрежесі
температураға тәуелді деп алынады да, келесі теңдікпен көрсетіледі:
Мүндағы, Р50] және Рда2 - 802 мен 803 -тепе-тең қысымы.
1.4.3 802- нің 803-ке тотығу ракциясының жылдамдығы
802-нің тотығу жылдамдығы өте маңызды болып табылады. Осы
реакцияның жылдамдығына келесілер тәуелді: уақыт бірлігін катализатор
массасының бірлігіне шаққандағы тотығатын күкірт диоксидінің мөлшері,
катализатор шығыны, контактылы аппараттың өлшемдері және басқада
урдістің технико-экономикалық көрсеткіштері.
802-нің тотығу жылдамдығы тұрақты жылдамдықпен сипатталады:
К=к0е-Ект (2)
мұндағы, Е- активтену энергиясы, Джмоль, калмоль,
К- универсалды газды тұрақты 8,326 Джмоль*к не 1,98калмоль°С, Т-абсолютті
температура,°К, К-коффициент. 802-нің 803-ке тотығу ракциясының Е активтену
энергиясы өте үлкен, сондықтан катализаторсыз гамогенді тотығу реакциясы
жоғары темпера-турада да мүмкін емес. Күшті катализатордың
қатысуымен активтену энергиясы төмендейді, яғни геторгенді химиялық
реакцияның жылдамдығы жоғарлайды, сонымен катализатордың рөлі Е
активтену энергиясын төмендету болып табылады.
1.4.4 Ванадийлы контакталы массаның сипаттамасы
Катализатордың түрақты жүмысын қамтамасыз ету үшін
катализаторға жүктелетін көлем дүрыс болу қажет. Жүктемелеуді
келесі формуламен
есептеиді:
(3)
мүндағы, Укжүктемелейтін катализатор көлемі, м3, Уг-газ көлемі, м3с,
С-уақыт бойында катализатордың белсенділігінің төмендеуін
температурасының түрақсыздығы мен қабат қимасы бойынша газ жылдамдығын
есепке алатын түзу,
т -контактының\септік уақыты, сек.және
Катализатордың түрақты жүмысын қамтамасыз ету үшін катализаторға
жүктелетін көлем дүрыс болу қажет. Жүктемелеуді келесі формуламен
есептеиді:
(3)
мүндағы, Укжүктемелейтін катализатор көлемі, м3, Уг-газ көлемі, м3с,
С-уақыт бойында катализатордың белсенділігінің төмендеуін
температурасының түрақсыздығы мен қабат қимасы бойынша газ жылдамдығын
есепке алатын түзу,
т -контактының\септік уақыты, сек.және
1.4.6 Контакталық аппараттар
Болаттан жасалған цилиндірлік корпус, ортасында шойын
құбырларынан құралған тіреуіш тіреу орналасқан. Диаметрі-12м, жалпы
биіктігі-22м. Катализатордың бірінші қабатынан өткен газ контакталы
массаның 2,3 және 4-ші қабаттарының алдында сыртқы шығару жылуалмасу
бөлімінде суытылып, аппараттан шығады да, абсорбацияға түседі.
Жүмыстың қарапайымдылығы мен сенімділігінен басқа осы
аппараттардың тағы бір артықшылығы-катализаторда күкіртті ангидридтің
тотығу үрдісі, ал шығармалы жылуалмасу бөлімінде жылу беру үрдісі
жүзеге асырылуы үшін қолайлы шарттар жасалған. Осы үрдістерді бір
аппаратта біріктірудің қолайсыздығы контакталы аппараттың өнімділігінің
жоғарлауымен аса айқын байқалады. Сонымен қатар шығармалы жылуалмасу
бөлімдері бар аппараттарда әрбір қабаттан кейін газ жақсы араласады, ал
бүл айналудың жоғарғы дәрежесіне жетуде өте мәнді.
1.4.7 Жылуалмастырғыш аппараттар
Күкіртті қышқыл цехының түйіспе бөлімінде конверцияға үшрайтын
газ түйіспе аппаратындағы катализатордың соңғы қабатынан шығатын газ
ағынымен қыздырылады, осы үрдіс жүретін жылуалмастырғыштар сыртқы
деп аталады, ал катализатор қабаттарының арасындағы реакциялық газ
Қоспасын суытуға арналған жылуалмастырғыштар шығару
жылуалмастырғыштары деп аталады.
Сондықтан газ қосымша ангидридті тоңазытқышта суытылады, тоңазытқышта
негізінде газдағы су буы мен 803 -тің өзара әрекеттестігінен пайда болатын
күкірт қышқылы конденсацияланады. Үрдістің мүмкіндігі газдағы су буының
мөлшері мен суытатын су немесе ауаның температурасымен анықталады. Суды
суытудың өте төмен температурасы немесе газдың үлкен ылғадылығы кезінде
тоңазытқыш қүбырларының бетіндегі Н2 804 буының конденсациясы үрдісінде
пайда болатын будың қанығуы шамадан жоғары болады.
Жылытқыш -түтіктер жаншып қақталған жоғарығы және төменгі торкөздері
бар болат цилиндр. Газдар жылытқышты жоғарыдан төмен қарай өтіп, аралық
кеңістікте қарсы келе жатқан күкірт диоксидін жылытып, 300-350 °С-қа
суытылып, түтіндік қүбырға бағытталады. Жылытқыштың қүбыраралығына 50-60°С-
та төменнен келетін газ қоспасы 450-500 °С-қа дейін қызады.
мүндағы, х- түйісу дәрежесі, ол 0,98 тең
Мск2 = 7214,29 х 0,96 = 7070 кгсағ Түйісу
аппаратындағы түзілетін 803 мөлшері:
ток ток х
м
М
30,
М5Оз=80 МЮі=6А
3- кесте- Газдың қүрамы
Газ Көлемі бойынша Салмағы бойынша
нм3сағ % кгсағ %
802 2700 4,5 7714,3 8,92
о2 8400 14 12000 14,84
N2 48900 81,5 61125 75,61
Барлығы 60000 100 80839,39 100
-газ шығыны: 802: 144,29:64=2,25 кгмольсағ 803: 8837,5:80=110,47 кг
мольсағ 02: 10232,5:32=319,77 кгмольсағ N2:61125:28=2183 кгмольсағ -
жылудың келуі:
45 °С температурада газдармен бірге жылу келесі мөлшерде келеді С80г
=0,4185 ккалкгград; С0г =0,2193 ккалкг град
С„г = 0,24835 ккалкг град
й = ^ (^ог • СЮі + С0г ■ С0г + С„2 • Сщ) (8)
0,= 45 (7214,29 х 0,4185+12000x0,2193+61125х0,24)=849 749 ккалсағ х 4,19
=3560448,3 кДжсағ
Тотығу реакциясының нәтижесінде жылу бөлінеді:
^2=080,-др (9)
2 802+02^ 2803+189кДж ЯР= — =
Жылу шығыны:
802-нің 803-ке тотығу реакциясының нәтижесінде жылу бөлінуден жылу түйісу
аппаратының қабырғалары арқылы 5% мөлшерінде жоғалады.
= Ө2-5% =10439415-0,05 = 521970 кДжсағ
3 100% м
Жылу газдарымен бірге түйісу аппаратынан шығындалады
О4=(Рі+р2)-рз=13999863-521970=13477 893кДжсағ
Г _ б4 = 13477893 = И70с
*" ІҚ-С, 5526,3 + 64871,9 + 11664,9 + 9627,5
4-кесте - Келетін және шығындалатын жылу мөлшері
Келу кДжсағ % Шығыны кДжсағ %
(2і 356044,3 24,44 (Ъ 521970 3,8
(Ь 10439415 74,56 (^4 13477893 96,2
Чстах 13999863 100 ч:шығ 13999863 100
1.4.10 Түйісу бөлімінің негізгі көрсеткіштері
5-кесте-Түйісу аппаратының көрсеткіштері
Түйісу аппараты Температура Қысым
Түйсіу массасының 1-ші қабатына кіру 390-450 11772-12262
Түйсіу массасының 1-ші қабатынан 520-580 11281-11772
шығу
Түйсіу массасының 2-ші қабатына кіру 440-460 8338-8829
Түйсіу массасының 2-ші қабатына шығу 490-520 7848-8338
Түйсіу массасының 3-ші қабатына кіру 440-445 7357-7848
Түйсіу массасының 3-ші қабатына шығу \ 44р445 6867-7357
Түйсіу массасының 4-ші қабатына кіру уШО-435 6867-7357
Түйсіу массасының 4-ші қабатына шығу 480-440 6376-6867
Түйісу аппартынан шығу 43р-442 6376-6867
'
Газ 2-ші сыртқы жылуалмастырғыштан 350-360 4414-4905
шығарда
... жалғасы
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz