Құрамы және көлемі. Кіріспе Технологиялық бөлім

Ауа жердегі барлық тіршілік иелеріне қажетті қоршаған ортаның негізгі элементтерінің бірі. Адам тамақсыз 5-апта, сусыз 5-күн, ақ ауасыз 5-минут қана өмір сүре алады. Адамның қалыпты тіршілік қызметі тек ауаны ғана, оның белгілі бір тазалығына қажет етеді.

Адамның денсаулығы, өсімдіктермен жануарлар, жүйесінің жағдайы кез-келген үйдің ғимараттардың конструкцияларының беріктігі мен қызмет істеу мерзімі ауаның сапасына байланысты.

Лас ауа сулары, құрғақ жерлерді, теңіздермен топырақтарды ластау көзі, адамдардың тынығу жұмыс істеу, тұрмыс жағдайлары негізінен оның табиғатпен бірлесіп әрекет жасауына, ө мұқтаждарымен, табиғат мүмкіншіліктерін дұрыс үйлестіре білуіне байланысты. Табиғатты қорғау маңызыды үкімет құжатарында еліміздің жауапты экономикалық және әлеументтік міндеттерінің бірі болуы кездейсоқтық емес, мұнда қалалардың ауа бассейіндерінің ластануымен күрес ерекше орын алады. Бұл проблема көп қызыулы өте күрделі және көп күшпен қаржы жұмсауда қажет етеді. Бірақ қәзіргі ғылыми техникалық процестің деңгейі қауіпті заттардың қаралу деңгейі төмендетуге, ауаның ластануын алдын алуға бағытталған шаралар қарастыруға мүмкіндік береді.

Ол газдамен шаңдарды тазалайтын қондырғылар құрылысын салу, сыналатын қондырғылардың тиімділігін арттыру, техникалық тәртіпті күшейту, өндірістегі басқа шикізатпен отын түрлеріне ауыстыру.

Өндіріс түрін өзгерту және жекелеген цехтармен учаскелерді елді мекендерден тысқары орнату арқылы ауа бассейіндердің ластануының деңгейін одан әрі төмендетуге мүмкіншілік береді.

Табиғатты қорғаудың заңдарының орындарын бақылайтын және тексеретін мемлекеттік инспекциясы жұмысшылардың күшейтілуін ерекше көңіл бөлінген.

Атмосфера ауасы аса қажетті табиғи ресурс. Атмосфера құрамына кіретін оттегі тірі организімдер, дем алу процесінде пайдаланады. Ол түрлі өндірістік қондырғылармен қорғаушыларында кез-келген отын түрін жағуға қолданылады. Атмосферада авияция пайдаланатын маңызды жол қатынасы.

Табиғаттағы ауаның негізгі тұтынушылары жергілікті жануарлар мен өсімдіктер, шамамен әрбір 10 жылда барлық ауа мұхиты жергілікті тірі оның ішінде адамдар бар. Тірі организімдер арқылы оттегіні ғылыми тұрғыдан дәлелдеген.

Табиғатты қорғау жөніндегі заң атмосфераны, жер үсті және жер асты суларын, топырақта былғамайтын шараларды, мекемелерге, кәсіпорындараға және ұйымдарға жүктейді. Осы мақсатпен барлық тұрмыстық шаруашылық және өнеркәсіп қалдықтары жүйелі түрде алынып отыруын және зиянсыздауы керек. Мекемелерді агрегаттармен ғимараттарды жоблауда атмосфераның су қоймаларын топырақты және жер асты суларын ластамайтын зиянды қалдықтар бермейтін техналогиялық процестер жүргізілуі және пайдалану керек. Егерде техналогиялық процесті және оны пайдалануды қоршаған ортаны ластайтын қалдықсыз жүргізу мүмкін болмаса, онда тиімді тазалау қондырғыларын орнату қажет.

Табиғатты қорғау нормативті құжаттардың жоспарлардың жоспарлауға қажет материялдармен қамтамасыз етілуін, сондай-ақ өнеркәсіптік және басқа шаруашылық қызметтердің қамтамасыз етілуі. Табиғатты қорғау жөніндегі жоспараумен шаралардың орындалуы және табиғатты қорғау жөніндегі нормативті құжаттардың мемлекет ведомостваларымен өндіріс және қоғам жөніндегі заңды бұзуды немесе орндалмағаны үшін жауаапқа тартылуын қамтамасыз етеді.

Ол газдармен шаңдарды тазалдайтын қондырғылар салу, сыналатын қондырғылардың тиімдіңлігін арттыру, техникалық тәртіпті күшейту, өндірістегі басқа шикізатпен отын түрлеріне ауыстыру.

Өндіріс түрін өзгерту және жекелеген сехтар мен учаскелері елді мекендерден тысқары орнату арқылы ауа бассейндердің ластануының деңгейін одан әрі төмендетуіне мүмкіншілік береді.

Табиғатты қорғаудың заңдарының орындарын бақылайтын және тексеретін мемлекеттік инспекция жұмысшылардың күшейтілетіне ерекше көңіл бөлген.

Атмосфера ауасы аса қажетті табиғи ресурс. Атмосфера құрамына кіретін оттегі тірі организмдер, дем алу процесінде пайдаланылады. Ол түрі өндірістік қондырғылармен қорғаушыларында кез – келген отын түрін жағуға қолданылады. Атмосферада авияция пайдаланылатын маңызды жол қатынасы.

Табиғаттағы ауаның негізгі тұтынушылары жергілікті жануарлар мен өсімдіктер, гиамамен әрбір он жылда ауа мұхиты жергілікті тірі оның үшінде адамдар бар. Тірі организмдер арқылы оттегіні ғылыми тұрғыдан дәлелденген.

Табиғатты қорғау жөніндегі заң атмосфераны, жер үсті және жер асты суларын, топырақты былғамайтын шаралар.
Өндірістік ғимараттар және мекемелердің сыртқы қондырғылардың өртке және жарылыс қауіптілігінің санитарлық мінездеме.

№ №	Өндірістегі ғимараттардың, мекемелердің сыртқы жабдықтардың аталуы.	Ғимараттармен мекемелердің өрт және жарылыс қауіпті категориясы ОНТП – 24– 86	Өрт қаіпті және жарылыс қауіпті аймағының класы.	Жарылыс қауіпті қоспалардың таптары және категориясы	Санитарлы мінездемесіне байланысты өндірістік тобы (СМИП 2,09,04,87)
1	2	3	4	5	6
1	Компрессорлар А)компрессор мекемесі ЦК-201 Б) Жағар май қоймасы В) Жағатын венткамера Г) Тартатын венткамера	А В Д А	В – 1а П – 1 Норм В – 1б	ПСТ1 Өрт қауіпті - ПСТ1	ШБ

2.1Қондырғының материалда балансы

Кесте

Өнімнің аталуы	% мөлшер	Саны
		м/ жыл	т/тәу	Кг/ сағ	Кг/ сек
1)Бензин қ/а 2)Айд. бензин	98,5 1,5	935750 14250	2752,205882 41,91176471	114675,2451 1746,32353	31,85423475 0,485089869
Барлығы	100	950000	2794,117647	116421,568	32,33932462
Алынғаны: Тұрақты катализатор Буландыру басы Тұрақтандыру басы Тұрақты газ СҚГ Жоғалтылым	85,16 2,46 2,38 2,7 6,9 0,4	809020 23370 22610 25650 65550 3800	2379,470588 68,73529411 66,49999999 75,4417646 192,7941176 11,1747059	969144,6078 2863,97058 2770,833333 3143,382235 8033,088233 465,6862744	27,54016885 0,795547385 0,769675926 0,873161464 2,231413399 0,1293357298
Барлығы	100	950000	2794,117647	116421,568	32,33932462

Циркуляциялық сутек газдың шығынын анықтау.

G_ссқп= 100 ×א× М _сқг / Р_с × 22,4

Мұндағы:

1. 
   Қысқа церкуляция
   

М _сқг = 2×0,85 + 16 ×0,07 + 30×0,05+44 ×0,02+58× 0,01= 5,78 кг/моль

Р_с = 750 кг/м³

א = 1800 нм/м³

G_ссқп = 100×1800× 5,78 / 750 ×22,4= 61,92 кг немесе 61,92%
2.2. Реактор блогының материалдық балансы.

Кесте

ші реактор
аталуы	кіргенде				шыққанда
	% мөлш	Кг/ сағ	Кг/сек		% мөлш		Кг/ сағ	Кг/сек
Шикізат ЦСҚГ Тұрақты катализатор Рифформинг Рефлюксі КСГ (сум СҚГ)	100 -	114675,24	31,85 31,2		50 - 42,58 1,19 5		57337,62 112230,9 49572,3 1385,4 5821,078371	15,9 31,2 13,7 0,38 1,61
2-ші реактор
Шикізат ЦСҚГ Тұрақты катализатор Рифформинг Рефлюксі КСГ (сум СҚГ)	50 - 42,58 1,19 1,16	57337,62 112230,9 49572,3 1385,4 5821,07	15,9 31,2 13,7 0,38 1,61	15 - 87,3 1,4 6,0		17201,286 11230,9 84272,91 2355,18 9895,819		7,5 31,2 43,65 0,7 3
ші реактор
Шикізат ЦСҚГ Тұрақты катализатор Рифформинг Рефлюксі КСГ (сум СҚГ)	15 - 87,3 1,4 6,0	17201,286 11230,9 84272,91 2355,18 9895,819	7,5 31,2 43,65 0,7 3	- 43,65 0,7 3		112230,9 49572,3 1385,4 5821,07		31,2 43,65 0,7 3

2.3. Реактор блогының жылу балансы.

Кіргендегі жылу

1. 
   520°С температурада шикізатпен
   

520°С температурадағы және 3,0 мПа қысымдағы шикізат энтальпиясын анықтау.

Т_пр= Т/ Т_кр

t_кр = 1,05× t_ор +160 °С

Мұндағы :

t_ор - мұнай франциясының орташа қайнау температурасы.

Т_кр = 281+273= 554К

Т= 520+ 273 = 793К

Т_пр= 793/ 554 = 1,43

Р_пр = Р/ Р_кр

Р_кр = к × Т_пр / М× 10⁵

Мұндағы :

Р_пр – келтірілген қысым, Па[ 6]

К- тікелей қайта айдау мұнай өнімдеріне к = 6,3 – 6,4

М- молекулярлы масса

М= 44,29× P₁₅¹⁵ / 1,03 - P₁₅¹⁵

d₁₅¹⁵= d₄²⁰ ×5а = 0,750+5× 0,000831= 0,754

М= 44,29× 0,754 / 1,03 – 0,754= 121

Р_кр = 6,3×554/121× 10⁵ = 28,8×10⁵ па=2,88 мПа

Р_пр = 3,0/ 2,88 = 1,041

Jⁿ – температураға байланысты

J_tⁿ = а (4- d₁₅¹⁵ ) – 308,99 кДж/кг

Мұндағы :

А- түзеудегі орташа температура

J_tⁿ = 0,0081 (4- 0,754 ) – 308,99= -308,99 кДж/ кг

Қысымды түзеудегі бу температурасын анықтаймыз.

J_tⁿ = _ J_tⁿ - _ J

_JM/ T_кк;

Графикке байланысты мұқнай буларын келтіріілген температуралар және қысымды анықтаймыз.





J_tⁿ = а (4- d₁₅¹⁵ ) =208,99 – 29,8 = 585,34 (4- 0,754) – 308,99 – 29,8= 1561,2

Q_с= G_с × J_с^t

G= 114675,24 кг/сағ

Q_с= 114675,24× 1561,2= 179030984,7 кДж/кг _ 4973,08 кВт

2. Циркуляцияланатын сутек құрамдас газды.

520°С температурадағы циркуляциялаушы газдың жылусыйымдылығын анықтау.

жылусыйымдылығы	H2	CH4	CH4	C3H8	C4H10
Ср кДж/кг	14,87	4,02	3,6ё	3,5	3,18

Ср = ∑ С_рі × х_і = 14,87×0,294 + 4,02- 0,194 + 3,6× 0,26 + 3,56×0,152+318 ×0,1=

6,95 кДж/кг×к

Q_цсқп = G_цсқп ×C_рт

Т= 520+273 = 793К

Q_цсқп = 112230,9× 6,95× 793= 618543,8× 10³ кДж/кг= 171817,7 кВт тек жылуды шығарады.

Q_пр= Q_с + Q_цсқп = 4973,08+171817,7 =176790,78 кВт

Жылу шығынын өнімдерден анықтаймыз , реактордан соңғы шыққанындағы.

1) Катализат буының жылу шығыны

Q_кат = G_кат× J_катⁿ

Катализаттың энтальпиясын анықтау.

t_орт = 115°С; t_орт = 115+ 273 =388К

t_кр = 1,05× t_орт + 160= 1,05× 115+160 =281 °С

T_кр = 281+273 = 554К

T_пр = 788/ 554 = 1,42

P₁₅¹⁵ = P₄²⁰ ×5а = 0,755+5 ×0,00821= 0,759 г /см³

М= 44,29× 0,759/ 1,03 ×0,759 = 124

P_пр = к × Т_кр / М× 10³ = 6,3 ×554/124 ×10⁵ =2,82 мПа

P_пр = 3/ 2,81 = 1,06

J_tⁿ = а (4- р₁₅¹⁵ ) – 304,99





Q_кат = 991446 × 1542,2= 152900802 кДж/кг

2.Рефлюкс риформингі ( өнімнің t° реакторға 490°С + 273 =763 К кіргендегісін қабылдаймыз)

Q_рр =G_рр ×J_рр

М_рр = ∑ Mi Xi= 16× 0,003+30× 0,007+44 ×0,375+58× 0,573+72×0,042=53

Q_рр =2770,8 × 1775 = 4918170 кДж/кг = 1366,15 кВт

3.Көмірсутек газ

М = 100/ 14,2/2+4,6/16+11/30+70,4/44= 10,8

КГС-ң реактордан шығардағы температурасы 763к тең, энтальпиясын 2006 кДж/кг С14

Q_уг,ч × J_уг.ч = 11642,14 × 2006= 302956 кДж/кг 8408,21квт

4. Циркуляцияланатын сутек құрамдас газ

Q_цсқп = G_цсқп ×C_р×т = 112230,9× 6,95 × 788 =170734,4

5.Реакцияға жұмсалған жылу саны

Q_р= G_с × q_р

Мұндағы:

G_с – шикізат мөлшері

q_р – реакция жылуы( 1кг шикізатқа 356-338 кДж реакциясының жылулық эффектісіне)

J_кат^п = 580,14(4- 0,759)- 308,99-29,04 = 1542,2кДж/кг

G_кат = 99144,6

Q_р= 114675,24×400= 45870096 кДж/кг= 12741,7 кВт

6.Қоршаған орташа жоғалған жылу

Q_кат – 2-3 % тең деп қабылдаймыз жылу мөлшерінен, реактолы блоктан шығардағы

Q_пот= Q_шығын× 0,02

Q_шығын= 42472,5+1366,15+8408,21+170734,4= 222981,26 кВт

Жалпы жылу шығынын құрайды.

Q_шығ= Q_шығ + Q_пот =222981,26+4459,6=227440,86 кВт

7.Пешке реактор блогынан берілетін жылу мөлшерін анықтаймыз.

Q= Q_шығ – Q_келг= 227440,86- 176790,78= 50650 кВт

1.Шикізат буларының көлемін анықтау

V_с⁴⁸⁰= 22,4×Т/ 273 ×z × G_с / ∑ м_с ×3600: м³/ с

Мұндағы:

G_с – шикізат мөлшері

м_с – молекулярлы масса

Т- процеске өткендегі температура

Р- жүйедегі қысым

V_с⁴⁸⁰= 22,4×753/ 273 ×0,101 / 3,5 × 0,9× 114675,24/ 3600×121= 0,43 м³/ с

3.Жалпы будың көлемі

86 м³/ с + 0,67 м³/ с = 9,27 м³/ с

4.Катализатордың жалпы көлемін шикізатты беру жылдамдық көлемін табамыз.

V_кр= V_с / W

Мұндағы :

W- шикізат беру жылдамдығының көлемі.

W= 1,5-2 м^-1

V_с= 114675,24 / 750 = 152,9

V_кр= 152,9/ 1,5 =101,93 м³ ≈ 102м³

5.Реактордың диаметрімен ағынды анықтау

F= V_с /U

D= _ = _ = 4,86 м

6. Реакторлар сонын 3-деп қбылдаймыз. Катализатордың реактор қабылдауына бөлінуін 1:2:4

Соңғы реактордың елбін шығару. Реактордағы катализатордың жалпы қабатының биіктігі.

h _к= V_кр / F= 102/ 18,54 = 5,5 м

7.Реактордағы катализатор қабатының биіктігі берілген қатынастарда анықталады.

h₁ = h _к ×0,4=5,5×0,4 = 2,2 м

8.Реактордың цилиндрлі бөлігін теңдеуден анықтаймыз.

h₂¹ = h₁¹ ×312= 2,2

h₂¹ = h₁¹ × 1,5=2,2× 1,5=3,3 м

H = h₂¹ + D= 3,3 + 4,86 =8,16 м

2.5. Жылуалмастырғыштық есептеу.

530°С ^Т₁ ^Т₂ 180 °С

420°С ^Т₄ ^Т₃ 96 °С

T_ор = 110+84 / 2=97 °С

∆t _б= 110 °С

∆t _м= 84°С

Q_{от.гор.пор.}= G_ск (J_к – J_ш) + G_рр (J_к – J_ш) + G_цсқп ×C_р×(Т₁ - Т ₂ )+ G_ксп (J_к – J_ш) =49572,3 (688,7- 357,6)+ 1285,4 ( 1776-735 ) + 56115,45 ×6,95× 355+5821,07 (2174+924 )= 16408431,3+ 1440816+ 138450844 + 7276337,5 = 163576429 кДж/кг ≈ 45437,8 кВт

Q_{пр.х.пот} = G_б (J₄ – J₃) × G_цсқп ×C_р×(Т₄ - Т ₃ ) = 57337,62 (687,8-357,6) + 56115,45× 6,95×324= 13608,5 кВт

n= Q_{пр.х.пот} / Q_{пор.пот} = 13608,2 / 45437,8 = 0,29≈ 0,3

F= O _{пр.х.пот} / τ ×к

Мұндағы :

К- коэффициент = 195

Q_{пр.х.пот} : Вт

F= 48990608 / 97×195 = 719,5 м²

F₁= 574 м²

n= F / F₁

n= 719,5 м²/ 574 =1,3≈2

2.Кожуло-трубғатых жылуалмыстырғыш аппартатты құрдырамыз.

2.6. Ауамен салқындатқыш аппараының есебі.

180°С ^Т₁ ^Т₂ 60 °С

80°С ^Т₄ ^Т₃ 35 °С
T_ор = 110+25 / 2=62,5

∆t _б= 100 °С

∆t _м= 25°С

Q_пст.= G_ск (J_к – J_ш) + G_рр (J_к – J_ш) + G_ксп(J_к – J_ш)+ G_цсқп(Т₁ - Т ₂ )

С.К J₁₈₀= 700,78 кДж/кг; J₆₀=468,3 кДж/кг

Р.Р J₁₈₀= 735 кДж/кг; J₆₀=357 кДж/кг

КСГ J₁₈₀= 924 кДж/кг; J₆₀=546 кДж/кг

O_гор=49572,3×(700,78- 468,3) + 1385,4 ×(735-357)+56115,45 ×6,95×120+ 5821,07 (924 - 546) =16958,02кВт

G_в=16958027,6/4,1793×45=90202,27 кг/сағ

Ауа тығыздығы тең:

P_в= 1,293× 273/25+273=1,18 кг/м³
Ауаның көлемдік шығыны 1 сек

V_в = G_в / 3600 P_в= 90202,27/ 3600× 1,18= 21,2 м³/ с

Мұздатқыштың жоғарғы қабатының жылуалмастыруын формула бойынша анықтаймыз.

F= Q_гор / T_ср×К

F=90202270/ 62,5×34,8=41472,3м²

Құбырдың ұзындығы 8м деп диаметрін 0,042 м

F₁= 2969

n= F / F₁ = 41472,3/ 2969 = 13,014