|
O
C H 2 = C H 2
+
O
2
—
C H —
C ^
2
H
Bu reaksiyada simobsiz katalizator qo’llaniladi.
Sirka kislota olishning zamonaviy usuli quydagicha:
2CH
3 - CH 2
- CH
2 -
CH3 + 5O2 ® 4CH
3 -
COOH
+ 2 H 2O
+ 2H
2O
Berilgan reaksiya bitta bosqichda boradi.Reaksiyada katalizator sifatida
marganes va kobalt tuzlari qo’llaniladi, bu fan va texnikaning yutuqlari sharofatiga
mumkin bo’ldi. Hozirgi kunda texnologiyalarda qo’llaniladigan katalitik
jarayonlarning umumiy soni yuzdan ortiqdir.Katalizatorni tanlash yo’li bilan
reaksiyani ma’lum bir mahsulot olish tomonga yo’naltirish mumkin.
Muhandis texnolog. Endi bevosita sirka kislota olish jarayoni bilan
yaqindan tanishamiz. Bizning zavodda ham boshqa zavodlardagi kabi sirka kislota
asetaldegidni oksidlash yo’li bilan olinadi.
45
/
O
c h
3— с ^
+
[O] ----------- ► C H ^ C ^
H
OH
Sirka kislota hosil bo’lishi marganes (II) atsetat katalizatori ishtirokida
boradi. Bu jarayon maxsus oksidlash kolonnalarida (plakat yoki kompyuter
prezentatsiyasi ishlatiladi) olib boriladi. Bu jarayonda oksidlash kolonnasi 10 metr
bo’lib, bir necha bo’limlardan iborat.
Kolonnaning
yuqorgi
qismidan
chiqayotgan
gazlar
aralashmasi
sovutgichda -100C gacha sovutiladi. Bu yerda atsetaldegidning asosiy qismi
kondensatsiyalanib oksidlanishga qaytariladi. Sirka kislota konsentratsiyasining
pasayishi sababini aniqlash uchun analiz qilib ko’rishimiz kerak.
Zavod derektori. Zavod direktori topshiriq beradi:
-Laborantlarga:
kecha
olingan
kislotalarni
yana
bir
marta
konsentratsiyalarini aniqlang (laborantlar analiz
o’tkazish uchun tayyorlagan
jihozlar-ariometrlar, kislota eritmalarining zichligi va konsentratsiyasi berilgan
jadval, kislota eritmalari namunalari tayyor bo’lgan stol yoniga ketadilar):
-Iqtisodchilarga: 1t sirka kislota ishlab chiqarishning material balansini
tuzing. Buning uchun atsetaldegiddagi qo’shimchalarning miqdori 8%,
sirka
kislotaning unumi 90% ga tengligini e’tiborga oling.Hisob kitob natijalarini
jadvalda ko’rsating:
-Energetiklarga: 1t sirka kislota olish uchun sarflanadigan issiqlikni
hisoblang (Q=288,2 kj/ mol):
-Iqtisodchilar va energetiklar doskaga tatqiqot natijalarini yozib boradilar;
-Apparatchi-bu ma’lumotlarni o’zining jurnalida yozilganlari bilan
solishtiradi:
Ko’rinib turibdiki, ma’lumotlar mos kelmoqda, shu asosda xulosa qilish
mumkinki, kamchilikni jarayonning o’zidan axtarish kerak.Barcha o’zining
fikrlarini aytishga harakat qiladilar, apparatning qaysi qismida nosozliklar bo’lishi
mumkinki, bu esa konsentratsiyaning pasayishiga olib kelgan.
Muhandis-texnolog.
Yangidan butun jarayonni
tahlil
qiladi
va
46
sovutkichdagi issiqlik rejimi buzilgan bo’lishi mumkinligini tahlil qiladi (buning
sababi sovuq suv kamayishi mumkin ) buning natijasida sovutkichdagi temperatura
-100C dan yuqori bo’ladi, natijada katta miqdordagi atsetaldegidning isrof bo’lishi
sodir bo’ladi - bu esa olinadigan sirka kislota konsentratsiyasining kamayishiga
olib keladi.
Apparatchi. Sovutgichdagi temperatura talab qilinganidan ancha yuqori
ekanligini tasdiqlaydi.
Xavfsizlik texnikasi bo’yicha muhandis. Sirka aldegedining oksidlanishi
murakkab, amalda qaytmas reaksiyadir. Bu reaksiya peroksisirka kislota hosil
bo’lishi orqali boradi. Peroksisirka kislotasining yig’ilishi portlashga olib kelishi
mumkin. Buning oldini olish uchun haroratni belgilangan 50 - 800C da bo’lishini
qat’iy ta’minlash kerak. Jarayonni suyuq fazada ko’rsatilgan haroratda bo’lishi
uchun bosimni 1 atm da ushlab turish kerak. Buning uchun kolonkaning yuqori
qismiga bosim ostiuda uzluksiz azot berib turiladi. Harorat rejimining buzilishiga
aslo yo’l qo’ymaslik kerak: busiz mahsulotning yengil ajralishini xayoldan
chiqarish kerak.
Bosh muhandis. Hozirgi kunda sirka kislota olishning samarali usuli keng
tarqalmoqda. Mazkur usul butanning suyuq fazali oksidlanish usuli hisoblanadi.
2CH
3 -
CH
2 -
CH
2 -
CH
3 + 5O2 ® 4CH3 -
COOH
+ 2 H 2O + 2 H 2O
Jarayon avtoklavda 150 - 2000C haroratda va 30 - 90 atm bosimda olib
boriladi. Bu usul AQSH da va bizning mamlakatimizda ham bugungi kunda keng
foydalaniladi.
Ekolog. Simob katalizatorligida atsetaldegid ishlab chiqarish atrof muhitga
o’ta salbiy ta’sir k ’rsatadi. Simob bug’larini yo’q qilishning asosiy murakkabliklari
shundan iboratki, sovutilganda u mayda tomchilar ko’rinishida kondensatlanib
shamol yordamida uzoq masofalarga tarqaladi. Simob bug’lari binolar devorlariga
yutilib so’ng qaytadan bug’lanib ishlab chiqarish binolarining,
oqibatda
ishchilarning surunkali zaharlanishiga olib keladi. Simob bug’lari odam
organizmida yig’ilib, hayot jarayonlariga salbiy ta’sir etadi. Masalan, 100000 t
atsetaldegid ishlab chiqarilganida atrof muhitga 15 t simob chiqariladi.
47
Ilmiy ishlar muhandisi. Kataliz sohasidagi ilmiy yutuqlar ishlab
chiqarishda yangi xom ashyo manbaalarini qo’llash va intensiv texnologiyaga
o’tish imkoniyatini beradi. Buni eng arzon va qulay tabiiy manbaa butandan sirka
kislota olish misolida ham ko’rish mumkin. Mazkur texnologiya ishlab chiqarish
va fanning bir butunligiga aniq guvoh bo’lib, hozirgi zamon kimyo sanoati
taraqqiyotining muhim tomoni hisoblanadi.
Sotish bo’limi xodimlari. Sirka kislotasini iste’mol sxemasini tashkil qiladi
va sharhlaydi. Shunday qilib ishlab chiqarishni to’xtab qolishi sirka kislota
iste’molchilarining ishonchini yo’qotgan bo’lur edi. Iste’mol sxemasini mahsulotni
sotish bo’yicha muhandis ko’rib chiqadi. Sirka va sirka essensiyasi, tuzlar,
gerbitsitlar,
bo’yoq(indigo)
ishlab
chiqarish,
polivinilatsetat,
dorivor
moddalar(aspirin),
organiik
moddalar
uchun
erituvchilar,
yonmaydigan
kinoplyonka, atsetat tola, lak-bo’yoq sanoati erituvchilari va boshqalar(plakatlar
yoki slaydlar, prezintatsiyalar).
Iqtisodchilar. Sirka kislota chiqishi 90% va atsetaldegid qo’shimchasi 1%
(aralashma 1%) ekanligidan kelib chiqqan holda 1 t sirka kislota ishlab shiqarish
uchun material balansi natijalarini hisoblaydi (3-jadval).
Hisob kitoblar natijalari jadval tarzida ko’rsatiladi (talabalar hisoblashlarni
daftarlariga yozib oladilar).
3-jadval
1 t sirka kislota ishlab shiqarish uchun material balansi natijalari.
Kirish
Chiqish
Sarf
Miqdori (kg)
Sarf
Miqdori (kg)
Atsetaldegid
CH
3
COH
822,5
Sirka kislota
CH
3
COOH
1000
Kislorod O
2
295,5
CH
3
COH
81,4
Kislorod O
2
29,5
Qo’shimcha
8
Jami:
118,1
Jami:
118,9
48
Energetiklar. 1t sirka kislota ishlab chiqarish uchun sarflangan elektr
energiyasini hisoblaydi.
CH3
C^
+ 1/2 O2 ------- ►
CH3— C ^
+
288 ,2 kj
H
OH
Q=4803,4.103 kj
4-jadval
Texnologik jarayonni nazorat qilish jurnali.
Do'stlaringiz bilan baham: |
