|
В0
=const. (С
А0
,С
В0
- маҳсулотни бошланғич концентрацияси) бўлганда
tонтга эришилади. tонтда реакция тезлиги энг юқори ва махсулот чиқиши
таксимал бўлади.
Экзотермик жараѐнларга нисбатан эндотермик жараѐнларда ҳароратнинг
оширилиши мақсадга мувофиқдир. Чунки ҳарорат оширилганда мувозанат ва
тезлик костанталари ошади, лекин бу ҳолатда ҳам маҳсулот чиқиши 13-расмда
эгик эгри чизиқ билан кўрсатилган. Бунда ҳароратнинг чексиз кўтарилиши
мақсадга мувофиқ эмас. Чунки органик моддалар технологиясида жараѐнлар
ҳароратсининг оширилавериши асосий реакцияга нисбатан қўшимча реакциянинг
кетишига сабаб бўлади. Бу эса маҳсулот чиқишининг камайишига олиб келади
(
14-расмда
эгри чизиқ билан кўрсатилган). Жараѐнларнинг оптимал ҳароратси
реагентлар табиатига, концентрациясига, бошланғич модданинг маҳсулотга
айланиш тезлигига, босимга, аралаштириш интенсивлигига ва қўлланиладиган
катализаторларга боғлиқ.
13 - расм. Экзотермик
жараѐнлар учун маҳсулот
чиқишининг ҳароратга боғлиқлиги
(Т, Р,
const
0
0
B
A
C
,
C
):
Х
мув
– маҳсулотнинг мувозанатли чиқиши; Х
0
–
қўшимча реакциялар кетмаганда маҳсулот
чиқиши; Х
М
– қўшимча реакциялар кетганда
маҳсулот чиқиши; Х
қ
– қайтмас реакциялар учун
маҳсулот чиқиши.
14 – расм. Эндотермик қайтар
реакциялар учун маҳсулот
чиқишининг ҳароратга боғлиқлиги
(Т, Р,
const
0
0
B
A
C
,
C
):
74
Б.К
атализатор қўлланилиши жараѐннинг ҳаракатлантирувчи кучига таъсир
қилмай тезлик константасини тез оширади. Катализаторлар катта активланиш
энергиясини талаб қиладиган бир босқичли жараѐнларни бир нечта жараѐнларга
бўлиб камроқ активланиш энергиясини сарф қилади. Каталитик синтезни
қуйидаги тенгликлар билан тушунтириш мумкин. Катализаторсиз катта
активланиш энергиясини (Е) талаб этадиган реакция қуйидагича боради.
А+В
АВ
Катализатор билан эса:
А+[Кат]=[А
Кат]
В+[А
Кат]=АВ+ [Кат]
Агар катализатор таъсирлашувчи модда билан бир фазада бўлса, унда [А
Кат]
оралиқ бирикма алоҳида кимѐвий компонент ҳолатида бўлиб, бир-бири билан
кимѐвий боғ орқали боғланган бўлади. Каталитик активланиш энергиясини
Аррениус формуласи билан ҳисоблаб топиш мумкин.
Ишлаб
чиқаришда
қўлланиладиган
катализаторларнинг
қуйидаги
камчаликлари мавжуд: яъни технологик режим шароитида турғун эмаслиги,
ҳарорат оширилганда ѐки камайтирилганда фаоллигини йўқотиши, ҳар хил
аралашмалар билан таъсирлашиши.
В.
Таъсирлашувчи моддаларни аралаштириш натижасида уларнинг молекуляр
диффузияси конвектив диффузияга алмашинишини содир бўлиши ҳисобига
жараѐн тезлик константаси ошади, яъни компонентларни таъсирлашувига ҳалақит
берувчи диффузион қаршилик камайтирилади.
Гомоген жараѐнларда аралаштирилиш моддаларни бутун ҳажм бўйича
концентрацияни текис тақсимланишига ва таъсирлашувчи моддаларнинг
кўпайишига ижобий таъсир кўрсатади. Гетероген жараѐнларда (Г-С, Г-Қ, Қ-С, С-
С) системаларда фазалар аралашуви бўлмаганда масса алмашинув молекуляр
диффузия билан белгиланади. Кўриб чиқилган усуллар, асосан жараѐннинг секин
борадиган босқичи тезлик константасини ошириш учун қўлланилади.
Фазалар таъсирлашув юзасини (F) ошириш гетеоген системаларда
75
фазаларнинг агрегат ҳолатига, яъни: Г-С, Г-Қ, Қ-С, С-С (ўзаро аралашмайдиган)
ва Қ-Қ системаларда жараѐн олиб бориладиган шароитга яъни: босим, ҳарорат
реагентлар концентрацияси, катализаторлар ва бошқаларга боғлиқ.
А. Газ-суюқ системада таъсирлашувчи юзани ҳосил қилиш усулларини ва
аппаратларнинг ишлаш принципини тўрт хил синфга бўлиш мумкин:
1. Аппарат насадкасида суюқликни юпқа қават қилиб ѐйиш бериш. Бу
аппарат насадкали минора дейилади. Суюқликнинг газ билан таъсирлашув
юзасини ҳисоблаш учун насадканинг суюқлик билан қопланган юзаси
ҳисобланади.
2. Аппарат камерасига бутун ҳажм бўйича пневматик ѐки механик усул
билан суюқликни сачратиб бериш. Бу аппаратлар суюқликни сачратиб берувчи
миноралар ѐки сочувчи камералар деб номланади. Таъсирлашув юзаси ҳар бир
томчи юзасига тенг.
3. Фазалар таъсирлашув юзасида суюқлик ҳажмида газнинг дисперсланиши
барботаж йўли билан, яъни минорадаги суюқлик қатламидан газ пуфакчаларини
ўтказиш. Таъсирлашувчи фазалар юзаси пуфакчалар юзасига тенг. Қиздириш ва
абсорбция учун бир поғонали барботерлар ва миноралар қўлланади.
4. Ҳаракатчан кўпикнинг мавҳум қайнаш қатламини ҳосил қилиш. Бунинг
учун аппаратнинг пастки панжара қисмидан газ юқорига қараб катта тезликда
суюқликдан ўтказилади. Натижада мавҳум қайнаш қатлами ҳосил бўлади.
Кўпикли аппаратларда таъсирлашув юзаси катта бўлади.
В. Газ-қаттиқ (Г-Қ) ва суюқ-қаттиқ (С-Қ) системаларда юқори фазалар
таъсирлашув юзасига қаттиқ моддаларни майдалаш ѐки грануллаш билан
эришилади. Таъсирлашувчи юзани ошириш учун: биринчидан модданинг
дисперслигини ошириш, иккинчидан аппаратда қаттиқ заррачаларни газ ѐки
суюқлик билан таъсирлашуви учун махсус шароит яратиш керак (15-расм).
76
Do'stlaringiz bilan baham: |
