Д ріс 2. Химиялы , принципиалды ә қ

Д ріс 2. Химиялы , принципиалды ә қ қ ж не технологиялы сызбан с алар. ә қ ұ қ Технологиял процестерді қ йымдастыру принциптері. ұ Материалды ж не энергетикалы қ ә қ балансты бейнелеу ж не ру дістері ә құ ә мен ма ызы. ң

Химиялы , принципиалды ж не технологиялы схемақ қ ә қ М нда ы, І — шикізат; ІІ — ма сатты нім (сода); ІІІ — алды. ұ ғ қ ө қ қ

Фосфор ыш ылын алу шін шикізат ретінде фосфаттар (фосфорит ж не аппатит қ қ ү ә минералдары) олданылады. рт рлі ыш ылдармен фтораппатитке Ca қ Ә ү қ қ 5 (PO 4 ) 3 F сер ә еткенде, ол фосфор ыш ылын т зіп айырылады: қ қ ү Ca 5 (PO 4 ) 3 F+5 H 2 SO 4 =3 H 3 PO 4 +5 Ca. SO 4 +HF Ca 5 (PO 4 ) 3 F+10 HCl=3 H 3 PO 4 +5 Ca. Cl 2 +HF Ca 5 (PO 4 ) 3 F+10 HNO 3 =3 H 3 PO 4 +5 Ca(NO 3 ) 2 +HF 2 Ca 5 (PO 4 ) 3 F+15 С+Н 2 О=3 P 2 +15 CO+10 Ca. O+2 HF 2 Р 2 +5 О 2 =2 P 2 O 5 +3 Н 2 О=2 H 3 PO 4 1 — шикізатты дайындау (фосфатты майдалау); 2 -фосфатты химиялы деу; 3 -фосфор ыш ылын б ліп алу. қ өң қ қ ө

Са 5 (РО 4 ) 3 F+5 H 2 SO 4 =3 H 3 PO 4 +5 Ca. SO 4 +HF 1 — фосфорды майдалау; 2 -байыту (флотация); 3, 4 -химиялы айыру; 5 -фосфор қ ыш ылын б лу; 6 -фосфогипсті шаю; 7 — H қ қ ө 2 SO 4 -н с йылту; 8 — ойыртпа ты ұ қ қ вакум-буландыр ышта сал ындату. ғ қ

Ca. C 2 + 2 H 2 O = C 2 H 2 +Ca (OH) 2 а. І — Ca. C 2 майдалау, сату; ІІ-химиялы реакция; ІІІ- Cұ қ 2 H 2 сал ындату ж не шаю; І — Cқ ә Ү 2 H 2 тазалау. б. 1 — абылда ыш бункер; 2 -автоматты ты ын; 3 -буферлі бункер; 4 -шнек; 5 -ацетиленді генератор; 6 — кті қ ғ ғ ә алу а арнал ан шнек; 7 -скруббер; 8 -т ндыр ыш; 9 -то азыт ыш. ғ ғ ұ ғ ң қ

Химиялы -технологиялы процессқ қ Шикізаттан дайын нім алу ма сатында белгілі бір кезектесіп ж ретін ж не ө қ ү ә бір-бірімен зара байланыс ан процестерді жиынты ын – ө қ ң ғ химиялы -технологиялы процесс қ қ (ХТП) деп атайды. Химиялы -технологиялы процесс – кезектесіп ж ретін ш сатыдан т рады: қ қ ү ү ұ 1. Шикізатты химиялы деуге дайындау: қ өң А → А 1 ; В→В 1 , м нда ы, А, В — дайындау а дейінгі шикізат; А ұ ғ ғ 1 , В 1 — дайындал ан шикізат; ғ 2. Дайындал ан шикізатты реакция німіне дейін химиялы згерісі екі ғ ң ө қ ө сызба-н с амен ж реді: ұ қ ү А + В→С (негізгі реакция); А + В→Р ( осымша реакция), қ м нда ы С-ма сатты нім; Р- осымша нім. ұ ғ қ ө 3. Реакциялы оспадан ма сатты німді б лу ж не оны тазалау: қ қ қ ө ө ә С→С 1 ; Р→Р 1 , м нда ы, С ұ ғ 1 — б лінген ма сатты нім; Рө қ ө 1 — б лінген осымша нім. ө қ ө A ‘ , B ‘ 1 — с а т ы 2 — с а т ы 3 — с а т ы. A , B C , P , A , B C ‘ P ‘ A ‘ ‘ , B ‘ ‘ ХТП-ні принципиалды сызба-н с асы ң ұ қ

Химиялы -технологиялы процестерді йымдастыруқ қ ұ Химиялы -технологиялы процесті йымдастыру сатылары: қ қ ұ процесті химиялы -технологиялы сызба-н с аларын жасау; ң қ қ ұ қ оптималды технологиялы параметрлерді та дау ж не процесті қ ң ә ң технологиялы режимін аны тау; қ қ аппараттарды конструкциясын ж не типтерін та дау; ң ә ң процесті рбір сатысын ба ылайтын ж не реттейтін параметрлерін ң ә қ ә аны тау. қ Химиялы -технологиялы ж йені моделін екі топ а б леді: қ қ ү ң қ ө жазу (формула, те деулер т рінде) ң ү графикалы (сызба-н с а ж не бас а графикалы бейнелеулер қ ұ қ ә қ қ т рінде) ү

Материалды ж не энергетикалы балансқ ә қ Материалды баланс қ – масса са талу за ына негізделген. қ ң∑ В кіріс = ∑В шы ыс ғ технологиялы операция а т сетін затты массасы — қ ғ ү ң кіріс операция н тижесінде алын ан барлы затты массасына — ә ғ қ ң шы ысғ Жалпы жа дайда материалды баланс келесі те деумен рнектеледі: ғ қ ң ө В қ +В с +В г = В ‘ қ +B ‘ c +B ‘ г м нда ы, В ұ ғ қ , В с , В г — бірлік уа ытта операция а т сетін атты, с йы ж не газ қ ғ ү қ ұ қ ә т різді заттарды массасы; В ә ң ‘ қ , B ‘ c , B ‘ г — алынатын німні массасы. ө ң Н тижесінде бірнеше німдер т зілетін химиялы процестерді материалды ә ө ү қ ң қ балансын жасаумен танысу шін байытыл ан колчеданды к йдіруге арнал ан ү ғ КС-450 пешіні айнаушы абатыны материалды балансын жасауды мысал а ң қ қ ң қ ғ алып арастырайы қ қ

Энергетикалы баланс қ — энергияны са талу за ына негізделген. Со ан ң қ ң ғ с йкес процеске енгізілген энергия м лшері, б лінетін энергияны ә ө ө ң м лшеріне те , я ни энергияны кірісі оны шы ысына те. ө ң ғ ң ∑ Q кіріс =∑Q шы ыс ғ Жылу балансы жалпы т рде мына те деумен беріледі: ү ң Q Қ +Q С +Q Г +Q ФИЗ. ПР +Q П =Q ‘ Қ +Q ‘ С +Q ‘ Г +Q ‘ ФИЗ. ПР +Q ‘ П м нда ы, ұ ғ Q Қ , Q С , Q Г — атты, с йы ж не газт різдес материалдармен аппарат а қ ұ қ ә ә қ берілетін жылу. Q ‘ Қ , Q ‘ С , Q ‘ Г — шы арылатын материалдармен кететін жылу; ғ Q ФИЗ. ПР , Q ‘ ФИЗ. ПР -физикалы процестерде сі ірілетін ж не б лінетін жылу; қ ң ә ө Q Р , Q ‘ Р , — экзо ж не эндотермиялы реакцияларды жылуы; ә қ ң Q П , Q ‘ П — аппараттан шы арылатын ж не аппарат а сырттан берілетін жылу. ғ ә қ

Байытыл ан колчедан — минерал пириттен (Fe. Sғ 2 ) т рады. Колчеданды ұ к йдіргенде к кіртті ангидрид (SО ү ү 2 ) т зіледі, ол к кірт ыш ылын алу шін ү ү қ қ ү шикізат болып табылады. Колчеданды к йдіру реакциясыны жалпы ү ң те деуі: ң 4 Fe. S 2 +11 O 2 2 Fe 2 O 3 +8 SO 2 +3416 к. Дж К йдіру процесінде т зілген к кіртті ангидридті біраз м лшері к кірт ү ү ү ң ө ү ангидридіне дейін тоты ады: ғ SO 2 + O 2 SO 3 +96 к. Дж 21 Материалды балансыны жалпы те деуі: қ ң ң В кол +В кол. ыл ғ +В ауа. ылғ =В ртө +В SO 2 +В SO 3 +В O 2 +B N 2 +B H 2 O м нда ы, В ұ ғ кол , В кол. ылғ , В ауа. ылғ — жан ан колчеданны ( р а ), колчеданда ы су, ғ ң құ ғ қ ғ ауа ( р а ), ауада ы су массасы, кг/са. құ ғ қ ғ ғ

Есептеу шарттары К кірт ыш ылына (100% Hү қ қ 2 SO 4 ) есептегенде КС-450 пешіні німділігі, кг. са ң ө ғ -1 В H 2 SO 4 =20833 Колчеданда ы к кіртті пайдалану д режесі ғ ү ә = 0, 885 р а колчеданда ы к кірт Құ ғ қ ғ ү С s = 41 Колчеданда ы ыл ал ғ ғ С ылғ = 6 ртендідегі к кірт Ө ү С ртө = 1 р а к йдіру газында ы SO Құ ғ қ ү ғ 2 C SO 2 = 14, 5 р а к йдіру газында ы SO Құ ғ қ ү ғ 3 C SO 3 =0, 1 Ауаны салыстырмалы ыл алдылы ы ң ғ ғ =

КС -450 пешіні материалды балансы ң қ Кіріс М лшері ө Шы ыс ғ М лшері ө кг. са ғ -1 м 3. сағ -1 кг. сағ -1 м 3 сағ -1 Колчедан 18768 — ртенеді, ө к йдіру газы ү 14038 Колчедан ыл алдылы ы ғ ғ 1198 — SO 2 SO 3 15337 129 5243 36 р а ауа Құ ғ қ 49400 38147 О 2 1063 744 Ауамен бірге ыл ал ғ 358 445 N 2 H 2 O 37600 1556 30136 1936 Барлы ы ғ 69724 38592 Барлы ығ

21 КС-450 пешінде колчеданды к йдіру процесіні те деуі бойынша жылу ү ң ң балансыны те деуі былай жазылады: ң ң Q кол +Q кол. ыл ғ +Q ауа ылғ +Q р =Q ртө +Q г +Q +Q п м нда ы, ұ ғ Q кол , Q кол. ылғ , Q ауа ылғ — ыл алды ауамен ж не р а ауамен пешке ғ ә құ ғ қ берілетін, жылу м лшері, к. Дж*са ө ғ -1 ; Q р — реакция бойынша б лінетін жылу м лшері, к. Дж* са ө ө ғ -1 ; Q рт ө , Q г — ртенеді ж не к йдіру газымен бірге пештен шы арылатын жылу ө ә ү ғ м лшері, к. Дж*са ө ғ -1 ; Q — суды булануына ж не колчедан рамында ы суды булануына ж мсалатын ң ә құ ғ ң ұ жылу м лшері, к. Дж*са ө ғ -1 ; Q п — орша ан орта а кететін жылу шы ыны, к. Дж*са қ ғ ғ -1 ;

КС-450 пешіні жылу балансың Кіріс М лшері ө Шы ыс ғ М лшері ө 10 -3 к. Дж*са ғ -1 % 10 -3 к. Дж*сағ -1 % р а колчедан Құ ғ қ жылуы 204 0, 20 ртенді Ө жылуы 8380 8, 2 Колчедан ыл алыны ғ ң жылуы 101 0, 10 К йдiру ү газыны ң жылу 46128 45, 3 р а Құ ғ қ ауа жылуы 993 0, 97 айнау-шы Қ а-батта бу қ алу шін ү ажет қ жылуы 46437 45, 5 Ауа ыл алыны ғ ң жылуы 13, 4 0, 01 Жылу шы ыны ғ 1022 1, 0 Колчедан-ны ң жану жылуы 100656 98, 72 Барлы ы ғ 101954 100 Барлы ығ

НАЗАРЛАРЫ ЫЗ А Ң Ғ РАХМЕТ