Atrof-muhitni muhofaza qilishdagi eng dolzarb muammolar

konsentrlangan eritmadan moddalarni ajratib olish

Konsentrlangan eritmalardan moddalarni ajratib olish uchun kristallanish va quritish usullari qo‘llani1adi.
Kristallanish. Harorat oshishi bilan eru chanligi oshib boruv- chi moddalar sovitilganda ularning to‘yingan eritmalarini sovi- tish paytida kristallanadi (ijobiy kristallanish). Bu jarayon siste- mada suv miqdori o‘zgarmas holatda boradigan politermik yoki izogidrik kristallanish deyiladi. Agar harorat ko‘tari1ishi bilan moddaning öruvchanligi kamaysa, kristallanishni eritmani isi- tish paytida olib boriladi (salbiy kristallanish). Harorat o‘zgarishida eruvchanligi kam o‘zgaradigan moddalar doimiy haroratda suvni bug‘1atish yo‘1i bilan kristallanadi. Bu jarayon izotermik kristal- lanish deyiladi.
MgCl₂, MgSO₄, NaC1 eritmalari ijobiy, CaSO4, CaSiO, va boshqa eritmalar esa salbiy eruvchanlikka ega.
Tuzning kristallanishini konsentrlangan eritmaga uning eruv- chanligini kamaytiruvchi moddalarni qo‘shish yo‘1i bilan olib boriladi.
Kristallanishning ko‘p tarqalgan turi moddalar reagentlarini go’Ilab kimyoviy cho ’ktinish hisoblanadi. Masalan, metall ionlari
aralashmalarini ishqor eritmalarini qo‘shib, gidroksid ko‘rinishida cho‘ktirib olinadi.
Yuklamali yonishni qo‘11ab kristallash korrozion faol erit- malarni, shuningdek, harorat pasayishi bilan eruvchanligi oshuv- chi tuzlarning eritmalarini konsentrlash va bug‘1atish uchun ish- latiladi.
Yuklamali yonish — bu gaz holatdagi yoqilg‘ining maxsus jihozlangan gorelkalarda suyuqlik yuzasi ostida yondirilishidir.
Ishlash prinsipi. Issiqlik bevosita issiqlik tashuvchidan suyuq- likka beriladi, bunda yonish paytida hosil bo‘1ayotgan issiqlikdan foydalanish darajasi 90a ni tashkil etadi. Issiqlikning ko‘p qismi gaz gorelkasidan chiqadigan issiq gazlarning fizik issiqligi ko‘rinishida bo‘1adi. Issiq gaz juda ko‘p miqdordagi mayda pufak- chalarga parchalanadi; shunday qilib issiqlik berishning maksimal rivojlangan yuzasi ta’minlanadi. Gazlar sovitilib, suyuqlik haro- ratiga yaqin haroratda eritmadan chiqadi. Bug‘1atishda olingan suv bug‘i suyuqlik sirtidan chiqarib yuboriladi. Jarayon sxemasi 7.8- rasmda keltirilgan.
Bug‘latuvchi kristaltizatorlar orasidan issiq gaz yoki havo bilan ishlovchi San qurilmasidan foydalaniladi. U suyuqlik kame- rasida purkashli bug‘1atuvchi kristallizator hisoblanadi.
Temir sulfat kristallarini bunday kristallizatorlarda hosil qi- lish sxemasi 7.9- rasmda keltirilgan.
’Suyuqlik sig‘imidan nasos orqali bug‘1atuvchi qurilmalarning yuqori qismiga beriladi. Bu yerda suyuqlik soplolar yordamida purka- ladi. Yonish kamerasida hosil bo‘1gan issiq gazlar bilan ta’sir- lashgan suv bug‘1anadi va suyuqlik konsentrlanadi, so‘ng yig‘gichga kelib tushadi. Bu yerdan uni bakka haydaladi va bakka qo‘shimcha sulfat kislota qo‘shiladi; natijada temir sulfat cho‘kadi. Cho‘kma vakuum-fıltrda ajratib olinadi, xira suyuqlik yig‘gichga to‘kiladi va ishlov berishga yo‘na1tiriladi.
Ishlatilgan gazlar bug‘latuvchi qurilmalardan parrak yordamida so‘rib olinadi va separator orqali o‘tkaziladi. Bu yerda chiqib keta- yotgan kislota tomchilari tutib qolinadi.
Kristallanish ko‘pincha suyuqlikni sovitish yoki isitish paytida maxsus kristallizatorlarda olib boriladi. Suyuqliklarni kristallash



7.9-rasm. San bug‘latkich kristallizatorida temir sulfat kristallarini olish
chizmasi: J, 9— sig‘imlar; 2 — yig‘gich; 3 — bug‘1atkich qurilma;

3. 
   — parrak; 5 — separator; d — cho‘ktiruvchi bak; 7— filtr; 8, 10 — nasoslar.
   

ko‘p ishlatiladi, chunki ko‘pgina tuzlarning eruvchanligi harorat pasayishi sababli kamayadi.
Kristallar faqat to‘yingan eritmalardan ajraladi. Eritmaning o‘ta to‘yinishi o‘ta to‘yingan eritma konsentratsiyasi c„ va to‘yingan eritma konsentratsiyalari c* orasidagi farq bilan, nisbiy to‘yinish (c,—c*)/c* yoki to‘yinish koeffitsiyenti c,/c* bilan ta siflanadi. Kristallarning hosil bo‘1ishi ikki bosqichdan iborat: l) to‘yinib ketgan eritmada krìstallanish markazlari — kristall donachalari- ning paydo bo‘1ishi va 2) shu donachalar asosida kristallarning
o‘sishi.
Eritmaning hajm Òirligida va ma’1um vaqt oralig‘ida hosil bo‘ladigan kristall donachalari soni quyidagi formuladan topi- ladi:
I=K p[-A/(RT)] yoki l'K„p [ B/1n'(c,/c*)],
bu yerda, A— proporsionallik koeffitsiyenti; A — kristall donacha- larining hosil bo‘lishí; fi — universal gaz doimiysi; T — harorat; B — sistemaning xossa va parametriga bog‘liq koeffitsiyent.
Kristall donacha hosil bo‘lishi uchun ish qancha kam bo‘lsa, uning hosil bo‘lishi ehtimoli shuncha ko‘p. Sfera shaklidagi kristall donacha uchun hosil bo‘1ish ishi quyidagiga teng:
A = 4/3ar'n
O‘ta to‘yingan eritma bilan muvozanatda bo‘lgan kristall doria- chasi o‘1chami to‘yinish darajasi logarifmiga teskari proporsional:
r — 2s M/[pRT ln(c, /c*)],
bu yerda, r — donacha o‘1chami; n — sirt taranglik koeffitsiyenti, Âf—qattiq fazaning molyar massasi, p — modda zichligi.
Donachaning hosil bo‘1ish tezligi quyidagi empirik bog‘1iq1ik orqali topiladi:
I—K,(c,— c*) m
bu yerda, K — proporsionallik koefhtsiyenti, m = 3,5-4,5 (tajri- balardan topiladi).
Olinayotgan kristallaming o‘1chami donachaning hosil bo‘1ishi tezligi va kristallarning ko‘payish tezligi o‘rtasidagi o‘zaro nis-
12 — S.M. Turobjonov va b. ₁₇₇
batga bog‘liq. Agar aonacha hosil bo‘1ish tezligi nisbatan katta bo‘1sa, mayda kristallar ko‘p hosil bo‘1adi. Yirik kristallar oson fıltrlanadi, tindiriladi, namligi kam bo‘1adi, oson quritiladi.
Eruvchanligi musbat koeffitsiyentli eritmalar kristallanishi uchun havoli yoki suvli so ituvchi kristallizatorlar ishlatiladi. Ular- ning quyidagi turlari mavjud:

1. 
   Aralashtirgichli rezervuarlar qobiq, burama naycha, trub- kali sovitkich bilan jihozlangan. Ularda sovitish suv, suyuq ammiak, sovituvchi namakob yordamida amalga oshiriladi. Qurilmalarning kamchiligi sovituvchi yuzaning kristallar bilan qoplanishi.
   
2. 
   Shnekli kristallizatorlar uzunligi 12-25 m va kengligi 0,5-0,7 m bo‘lgan, uncha katta bo‘lmagan burchak ostida o‘rnatilgan yumaloq tagli tarnovdan iborat. Eritma suv yordamida qobiq orqali sovitiladi. Cho‘kkan kristallar shnek yordamida aralashtiriladi.
   
3. 
   Vakuumli kristallizatorlar bir va ko‘p bosqichli bo‘lishi mumkin. Ular aralashtirgichli, sirkulatsion nasosli, kristalli sus- penziyalarni quyuqlashtiruvchi sinflovchi uskunalar bilan jihoz- lanishi mumkin.
   
4. 
   Barabanli aylanuvchi kris/affi¿afoming uzunligi 20 m va diametri 1,5 m bo‘ladi. Aylanish tezligi 0,3 ay1/daq gacha bo‘1adi. Kristallar aylanuvchi barabanning ichki yuzasida hosil bo‘1ib, zanjir yordamida olib tashlanadi. Suv bilan sovitish qobiq orqali amalga oshadi. Havo bilan sovitishda uni baraban ichiga beriladi, bu yerda havo eritmaga qarama-qarshi yo‘naladi.
   

Quritish. Oqova suvdan quruq moddani ajratib olish uchun purkovchi quritgichlar ishlatiladi. Bunday quritgichlarda suspen- ziya yoki kolloid eritma o‘1chami 10—50 mkm gacha bo‘1gan tom- chilar holatida sachratiladi. Ular quritgich hajmida issiq havo yoki o‘txona gazlari oqimiga tushadi. Quritish kamerasida bu oqimning chiziqli tezligi quritilgan material zarrachalarining cho‘kish tez- ligidan kam bo‘1ishi va 0,2-0,5 m/s ga teng bo‘1ishi kerak. Mate- rial tomchilarining havo bilan bir-biriga tegish yuzasi 1 m' mate- rialga 300000 m' ga yetadi. Bunday sharoitda quritish tezligi ancha oshadi, uning davomiyligi esa kamayadi. Quritilgan materialni gaz
oqimidan ajratish uchun siklon, skubber, yoqali filr va elektrofıltr- lar ishlatiladi.
Oqova suvlarni quritgichlarda purkash uchun markazdan qochma, pnevmatik yoki mexanik purkagichlar qo‘1lani1adi. Unumdorlik yuqori (20—40 t/s gacha) bo‘1ganda aylanish tezligi 100—200 m/s li disksimon markazdan qochma kuch ta’sirida ishlaydigan purkagichlardan foydalaniladi. Pnevmatik purkagich- lar — oddiy forsunkalar bo‘1ib, ularda purkash 0,15-0,3 MPa qoldiq bosimgacha siqilgan havo yordamida amalga oshiriladi. Mexa- nik purkagichlar — bu suyuqlik 20 MPa gacha bosim ostida beri- ladigan forsunkalar hisoblanadi. Ularda purkash ingichka suyuq- lik oqimini devorga urilishi yoki ikki ingichka suyuqlik oqimini bir-biriga urishilishi natijasida hosil qilinadi.
Purkagichlarga quyidagi talablar qo‘yiladi: ular mash’a1aning ma’1um shaklini, tomchilar o‘lchamining bir xilligini; energiya- ning minimal sarfi va ishda ishonchli bo‘1ishini ta’minlashi; tuzi- lishi oddiy va unumdorligi yuqori hamda narxi arzon bo‘lishi kerak.
Purkashli quritish quyidagi jarayonlarga ega: materialni dis- pergirlaydi, dispergirlangan material va qurituvchi agentning ha- rorati va ular orasida issiqlik almashinishi hamda quriyotgan zarrachalarning issiqligi va massasini o‘tkazadi. 7.10- rasmda purka- gichli quritgich sxemasi keltirilgan.