Donadorlangan ammofos - O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta’lim vazirligi namangan muhandislik-texnologiya...

Donadorlangan ammofos. O’g’it sifatida ishlatiladigan donadorlangan diammofos apatit konsentrati, Qoratog’, Qizilqum va Pribaltika fosforitlari asosida hosil qilingan Ekstraksion fosfat kislotadan olinadi. Mahsulot tarkibida muvofiq ravishda: 48; 41; 48% P2O5o’zl., 43-45,5; 32; 41% P2O5s.e. va 18; 13,5; 13% N bo’ladi.
Uni ishlab chiqarish sxemasi kristall mahsulot olish uchun yuqorida bayon etilganidek, ammo ammoniylashning ikkinchi bosqichi saturatorda emas, balki ammoniylashtiruvchi donadorlagich (AD) da amalga oshiriladi. Boshlang’ich kislota (32-38% P2O5) saturatorlarda ammiak bilan NH3:H3PO4 1,3:1,4 molyar nisbatigacha neytrallangan bo’lsa, AD jihozida esa 1,71.8 gacha amalga oshiriladi. Suspenziya AD jihoziga 70-75°C haroratda, retur esa 50OC haroratda beriladi va returning takroriyligi 3-4 martani tashkil qiladi. Materialning AD dan o’tish davri 6-8 minutni tashkil etadi. Donachalarni quritishda uning haroratini 72-75°C dan (to’g’ri yo’nalishda beriladigan o’txona gazlarining haroratini 200°C dan) oshirmaslik kerak. Tayyor mahsulot 25-27°C gacha sovutiladi.
1.5. Ammofos ishlab chiqarish jarayoning texnologik hisoblari, moddiy va issiqlik balanslari.
Ammoniylashtiruvchi donadorlagich sxemasi bo’yicha ammofos ishlab chiqarish moddiy balansi keltirilgan. Moddiy balansni tuzishda quyidagi kattaliklar olindi: neytrallagichdagi NH3:H3PO4 nisbati – 0,7; neytrallagich, ammoniylash donadorlagichlardan yo’qotiladigan umumiy namlik, boshlang’ich fosfat kislotadagi 1 t P2O5 hisobiga – 480 kg; jarayon retur soni – 4.
Baland mo’rili quvurda hosil bo’ladigan va absorbtsiya tizimiga qaytariladigan kondensat absorbtsiya tizimida bug’lanadigan suv miqdoriga teng deb olinganligi sababli moddiy balans tuzishda e’tiborga olinmadi.
16-rasm. Ammofos ishlab chiqarish moddiy balansi
Fosfat kislotaning bir qismi to’g’ridan-to’g’ri neytrallagichga emas, balki absorbtsiya tizimiga, u yerdan neytrallagichga yuboriladi, bu moddiy balansda aks ettirilmagan.
Boshlang’ich fosfat kislota tarkibida 52% P2O5, 7% qo’shimchalar, 21% suv; ammiak tarkibida esa 99,9% NH3 bo’ladi. Neytrallagichga gaz holatidagi ammiak, ammoniylashtirgich-donadorlagichga esa suyuq ammiak beriladi.
2-jadval
Neytrallagich issiqlik balansi
Issiqlik kirimi
|
kj
|
Issiqlik sarfi
|
kj
|
Boshlang’is fosfat kislota bilan: 1042∙2,30∙(40-25)
|
35949
|
Ammofos bo’tqasi bilan:
(1219-x)∙2,96∙(120-25)
|
308041-253x
|
Gaz holatdagi ammiak bilan: 90∙2,22∙(50-25)
|
4955
|
Atrof-muhitga yo’qotiladigan issiqlik: 575030∙0,05
|
28752
|
Absorbtsiya tizimidan suyuqlik bilan: 87∙4,187∙(45-25)
|
5408
|
Suv bug’i bilan: 2575x
|
2575x
|
Kimyoviy reaktsiya issiqligi*: (90:17)∙99∙850
|
528618
|
|
|
Jami:__575030__Jami:__336792+2322x'>Jami:
|
575030
|
Jami:
|
336792+2322x
|
* Reaktsiyaning issiqlik effekti: H3PO4 (s) + NH3 (gaz) = NH4H2PO4 (s) + 99850 kj/mol’
Quritish barabani issiqlik balansi. Hisobni ammofosni quritishga sarflanadigan mo’rili gaz miqdorini aniqlash uchun bajariladi (3-jadval).
3-jadval
1 t ammofos uchun quritish barabanining issiqlik balansi
Issiqlik kirimi
|
kj
|
Issiqlik sarfi
|
kj
|
Mo’rili gaz bilan: V∙1,319∙350
|
461,6 V
|
CHiqindi gazlari bilan: V∙1,315∙110
|
144,6 V
|
Barabanga kiradigan materiallar bilan: 5058∙1,256∙85
|
540009
|
Quritish barabanidan chiqadigan materiallar bilan: 5020∙1,214∙90
|
548563
|
|
|
Bug’langan suv bilan: 38∙2688
|
102144
|
|
|
Havrni qizdirishga: 0,1∙V∙0,31∙1,298(110-20)
|
11,7 M
|
|
|
Atrof-muhitga yo’qotiladigan: 461,6V∙0,1
|
46,2 V
|
Jami:
|
540009+461,6 V
|
Jami:
|
202,5 V+650,707
|
Tayyor mahsulot tarkibida 52% P2O5o’zl., 11% N, 1% H2O bo’ladi.
Ammoniylashtirgich-donadorlagich qo’llanilgan holda ammofos ishlab chiqarish sxemasi uchun asosiy issiqlik hisoblari neytrallagich va quritish barabanining issiqlik balansini tuzishda bajariladi.
Neytrallagich issiqlik balansi. Issiqlik balansini tuzishda reagentlarning boshlang’ich harorati 25°C deb qabul qilingan.
Issiqlik balansi tenglamasidan neytrallash jarayonida bug’lanadigan suv miqdorini aniqlaymiz: x = 103 kg.
Issiqlik balansi tenglamasidan 1 t tayyor mahsulot uchun berilgan ammofosni quritishga sarflanadigan mo’rili gaz miqdorini aniqlaymiz:
V = 427,2 m3/t.
Quritish barabanidan chiqadigan mo’rili gaz unumi: 1,1∙427,2 + (38:0,804) = 517 m3/t ni tashkil etadi.
ISHLAB CHIQARISHNI AVTOMATLASHTIRISH
2.1. Texnologik jarayonni avtomatik boshqarish.
Ishlab chiqarish jarayonlarini avtomatlashtirish va boshqarish texnika taraqiyotining asosiy yo’nalishlaridan biri bo’lib, u ishlab chiqarish samaradorligini muttasil oshirish, mahsulot sifatini yuqori darajaga ko’tarish, xarajatlarni kamaytirish, mehnat sharoitlarini yaxshilash, ishlab chiqarishda xafsizlikni taminlash va atrof-muhitin muhofaza qilish uchun xizmat qiladigan asosiy omil hisoblanadi.
Xar bir texnologik jarayon (texnologik jarayon parametrlari deb ataluvchi) o’zgaruvchan fizikaviy va kimyoviy kattaliklar (bosim, sarf, temperatura, namlik, konsentratsiya va x.k.) bilan xarakterlanadi. Texnologik jarayonning to’g’ri o’tishini tahminlash uchun muayyan jarayonni xarakterlovchi parametrlarni berilgan qiymatda ushlab turish lozim.
Boshqaruv tizimi asosan quyidagi elementlardan iborat bo’ladi, qurilma, o’lchovchi qurilma, rostlagich va ijrochi qurilma. Boshqarish tizimining asosiy vazifasi, mahsulot tannarxini kamaytirish, sifatini va chiqish miqdorini ko’paytirish. Buning uchun texnologik jarayon ko’rsatkichlarini (T, P, F, L, Q va x.k.) kerakli qiymatda (texnologik reglament asosida) boshqarishdir.
2.1-sexema
Boshqariluvchi ob’ekt
Rasm.1.
X0-Kirish qiymati, X1- Chiqish qiymati
Jarayondagi o’zgariladigan oboektni asosiy ko’rsatkichi:
To’rt= 1800C, tmax= 1850C, tmin=1750C mikdorida o’zgarishi mumkin xaroratni o’zgarish chegarasi t=50C.
Demak, xaroratni maksimal o’zgarish chegarasi:
t=50C.
Rostlagich unumli va maqsadli ishlashi uchun uning koeffitsientlari (Kr, Ti, Td va x.k.) qiymatini to’g’ri tanlash kerak. Hozirgi kunda bu ABT blok sxemasini kompyuterda MATLAB yordamida yechish mumkin. Bu sxema ko’rilayotgan tizimni to’la akslantirishi uchun tizim ob’ektini (qurilmani) o’tish funktsiyasini bilishimiz kerak. Qurilma o’tish funktsiyasi w(k) umumiy ko’rinishda yozamiz. Bu yerda T va K qiymatini topish kerak.
Boshqaruv tizimidagi rostlagichlarini koeffitsient qiymatlarini aniqlash uchun tizim modelini kompyutorda akslantirish kerak. Buning uchun tizim modelini tuzish kerak, tizim modeli tizim elementlarining modeli yig’indisidan iboratdir. Masalan, haroratni boshqarish tizimi: qurilma, datchik, rostlagich va ijrochi mexanizmdan iboratdir.
Qurilma matematik modelini tuzishning eksperemental usuldan foydalanaman, bunda qurilma kirish qiymatiga turtki berib, chiqish qiymatning o’zgarishini o’lchovchi qurilma yordamida yozib olaman. Bu chizma qurilma dinamikasi deyiladi va bu chizma asosida qurilmani qanday zveno ekanligini anaqlashimiz mumkin, ko’rinib turibdiki qurima 1-tartibli turg’un (aperiodik) zvenodir. Chizmadagi T – qurilma vaqt doimisi deyiladi va shu vaqtda qurilma bir turg’in xolatdan ikkinichi turg’in xolatga o’tish vaqtini ko’rsatadi. Qurilma vaqt doimisi (T0) qancha katta bo’lsa qurilma o’tish jarayoni shuncha sekinlashadi va aksincha.
O’tish chizmasi asosida qurilmani differentsial tenglamalari quyidagicha bo’ladi
To
Bu yerda x,u kirish va hiqish qiymatlar, k - kuchaytirish koeffitsient k=u/x, qurilma doimiylik koeffitsienti To. Tizim modelini kompyutorga kiritish uchun differentsial tenglama ko’rinishdagi modelni, uzatish W(o) (peredatochny) funktsiyaga aylantiriladi, buning uchun Loplas operatorini qo’llab, chiqish qiymatini kirish qiymatiga nisbati quyidagi ko’rinishga keladi:
W(p) = T0+ y = kx W( p) =
Tenglamadagi To qiymatini topish uchun o’tish chizmasiga urinma o’tkazib To qiymatini topaman, To = 20 u xolda qurilma o’tish tenglamasi:
Endi bu grafik yordamida unga urinma o’tkazib K va T koeffitsient qiymatlarini topamiz.
1.5; k=1.5; 20; t=20; W(p) =
Rostlagichning Kr va To koffitsientlarini qiymatini aniqlash maqsadida boshqaruv tizimining kompyutor modelini tuzaman.
2.2-sexema
Boshqaruv tizim funktsional chizmalarini chizishda, GOSTdan foydalanib, birlamchi, ikkilamchi asboblarni tanlab tartib bilan joylashtiraman. Tanlanilgan o’lchovchi va boshqaruvchi asosida boshqarish tizim funktsional chizmasini chizaman.
O’rganayotgan misol uchun obektning funktsional boshqarish chizmasi quyidagicha ko’rinishda bo’ladi. Adabiyot va uslubiy qo’llanmalardan foydalanib, birlamchi, ikkilamchi asboblar, rostlagich, boshqaruvchi va ijrochiqurilmalarni GOST 21.404-85 talabiga mos ravishda tuzildi va o’lchash va boshqarish vositalarining buyurtmalar ro’yxatiga (jadval 2.1. ) yozib qo’yildi.
2.1-jadval
|