O`zbekiston respublikasi oliy va O`rta maxsus ta`

8-TAJRIBA MASHG`ULOTI
REAKSIYA JARAYONLARIGA ASOSLANGAN HOLDA REAKTORLAR TIPINI ANIQLASH
Ishdan maqsad: Reaksiya jarayonlariga ko`ra reaktorlar tipini to`g`ri tanlashni talabalarga tushuntirish
Maxsus qo’llashga moslashtirilgan reaktorlar: Bir qator polimerlarni, masalan, polisul’fonlarni, poliamidlarni, polikarbonat va boshqalarni sintezlashda qorishmalarning qovushqoqligi 10³ dan 500 Pa s gacha o’zgaradi. Ko’p hollarda sintez jarayonlarining fizik va ximiyaviy xususiyatlari yuksak darajada yaxshilangan (legirlangan) po’lat, titan, xastellat kabi metallardan uskunalarni tayyorlashni talab qiluvchi tajovuzkor (agressiv) muhitlarda o’tkaziladi.
Maxsus qo’llashga moslashtirilgan reaktorlarni texnologik jarayonlarning xususiyatlarini hisobga olgan holda alohida boshlanq’ich belgilariga asoslanib ishlab chiqariladi.
1-rasmda polipropilen olish uchun moslashtirilgan 25m³ hajmli reaktor tasvirlangan issiklik almashtiruvchi qobiq va yakor-kurakcha nusxasidagi aralashtiruvchi moslama (aylanish chastotasi minutiga 32 marta) bilan ta’minlangan. Dvigatelning quvvati 25 kVt. Uskunaning ishchi bosimi 4,0 MPa, 30 m2 li issiqlik alamashinish yuzasiga ega bo’lgan qobiqda esa 0,5 MPa.
Aralashtiruvchi moslamaning ustki (kurak) qismi suyuq propan-propilen fraktsiyani ximiyaviy reaktsiyani tezlashtiruvchi qattiq modda (katalizator) bilan aralashtirish uchun mo’ljallangan.
Polimerlash natijasida 70°C da ataktik va izotaktik qismlardan iborat kukunsimon polimer hosil bo’ladi. Ataktik polimer yuvuvchi-reaktorga chiqib ketadigan qo’shimcha mahsulot hisoblanadi. Reaktsiyaning issiklik effekti 2000 kj/kg ni tashkil etadi. Issiqlikni olib tashlash issiqlik almashtiruvchi qobiq, hamda propilen fraktsiyasining bug’lanishi natijasida amalga oshiriladi.

1- а) rasm. Polipropilenni sintez qilishga moslashtirilgan reaktor: 1 - reaktorning korpusi; 2 - qobiq (ustki parda); 3 - kurakchali aralashtirgichlar; 4 - yakorli aralashtirgich.
1 – б) rasm. Turli vazifalarni bajarishga moslashtirilgan (ko’p funktsiyali) reaktor: 1 - turbinali aralashtirgich; 2 - kurakchali aralashtirgich; 3 - yakorli aralashtirgich; 4 - tozalovchi (filtrlovchi) to’siq.
Ostki (romli) aralashtirgich polimerning quyqalanib qolgan eritma (suspenziya )larni aralashtirish uchun xizmat qiladi. Polimerlash reaktsiyasining tugaganligi aralashtirgich validagi maydonchadagi kuchlanishning ortishiga qarab belgilanadi. Kuchlanish 15-45 A ga yetganida reaktsiya to’xtatiladi. Turli gidrodinamik sharoitlarda jarayonning bir nechta bosqichlarini o’tkazish zarurati tugilsa aylanish tezligini tartibga soluvchi bir nechta aralashtiruvchi moslamalar o’rnatiladi yoki jarayonni ketma-ket bir nechta reaktorlarda amalga oshiriladi.
2- rasmda turli gidrodinamik sharoitlarda jarayonning katalizatorni parchalash, neytrallash, polipropilen quyqum eritmalari (suspenziya)larni ataktik polimerdan va katalizatorning aynigan mahsulotlaridan yuvib tozalash, polipropilen kukunini filtrlash kabi bir nechta bosqichlarini o’tkazish uchun mo’ljallangan turli vazifalarni bajarishga moslashtirilgan reaktorning tasviri berilgan.

2- rasm. Polisulfonni sintez qilish uchun moslashtirilgan tajriba - sanoat reaktori: 1 - uzatma; 2 - aralashtirgich; 3 - qobiq (rubashka); 4 - jo’mrak.
25 m³ hajmli reaktor birlashtirilgan (kombinatsiyalashgan) yakor -kurakchali aralashtirgich (aylanish tezligi minutiga 20 marta) va ikkita qiya joylashtirilgan turbinali aralashtirgich (aylanish tezligiga minutiga 380 marta) dan iborat markaziy aralashtiruvchi moslama bilan ta'minlangan. Dvigatelning quvvati muvofiq ravishda 50 va 2x11 kVt ni tashkil etadi. Aralashtirgichlarning vallari kombinatsiyalashgan ko’ndalang zidlovchi moslamaga ega. Katalizatorni parchalash, neytrallash va polipropilen suspenziyalarini propan-propilen fraktsiya bilan yuvish turbinali aralashmalar ishlab turgan vaqtda, filtrlash orqali tozalash va polipropilen kukunini to’kish yakorli - kurakchali aralashtirgich aylanib turgan paytda amalga oshiriladi.
Reaktsiyaga kirishgan aralashmani 70°C gacha qizdirish uchun reaktor issikdik almashtiruvchi qobiq (ustki parda) bilan tahminlangan. Bosim reaktorda 4,0 MPa, qobiqda 0,5 MPa.
Tarkibida katalizatorning aynigan maxsulotlari va ataktik polimer mavjud bo’lgan kukunni propanpropilen fraktsiyalaridan filtrlash orqali tozalash uchun reaktorning tubiga umumiy sathi 3,8 m2 bo’lgan filtrlovchi unsurlar o’rnatilgan.
Kombinatsiyalashgan tez xarakat qiluvchi va sekin xarakat qiluvchi aralashtiruvchi moslamali reaktorlarni reaktsion muhitning 10~3 dan 500 Pa s gacha o’suvchan qovushqokdigi bilan boq’liq jarayonlarni o’tkazishda ham qo’llaniladi.
Polusulg’fon hosil qilish uchun kombinatsiyalashgan tasmali aralashtirgichni hajmi 63-10"3 m3 ga teng bo’lgan tajriba - sanoat reaktorlari ishlab chiqilgan (2.3 - racm). Reaktor VT-1 markali titandan tayyorlangan.
Reaktsion aralashmani qizdirish uchun reaktor VOT ni qabul qilib oladigan issikdik almashtiruvchi qobiq (rubashka) bilan tahminlangan. Reaktorning ostki qismi konussimon bo’lib uning eng tubida kopqoq (klapan) mavjud.
Asosiy moddalar - defimolpropan qorishmalarini va dimetilsulfoksiddagi 4,4 - dixlordifenilsulg’fon forreaktorda aralashtirilgandan so’ng polikondentsatsiyalash reaktoriga kelib tushadi. Reaktsion aralashmaning boshlanq’ich qovushqokdigi 10"3 Pa s. 180°C haroratda polikondentsiatsiyalash jarayonida DMSO bilan birgalikda suv haydab chiqariladi. Reaktsiya paytida hosil bo’lgan tuz NaCl polimerda qoladi.
Qovushqoqligi 500 Pa s bo’lgan polimerli reaktordan chiqarib olish qo’l bilan ochiladigan ostki klapan orqali amalga oshiriladi. Reaktsiyadan so’ng polimer xlorbenzolda eritiladi va NaCl hamda DMSO dan ekstraktsion yuvish orkali tozalashga yuboriladi.
Poliamidlarni sintezlash yakorli va jo’mrakli aralashtirgichli 6 -15m³ hajmdagi zichlangan qopqokdi idish (avtoklav)larda 8 soat mobaynida amalga oshiriladi. Reaktsion aralashmani reaktsiya haroratigacha qizdirish vaqti 2-3 soatni tashkil etadi.
Bosimni tutib turish va tushirishdan so’ng polikondensatsiya 6 soat mobaynida davom etadi.
Donalashtirilgan (graunalashtirilgan) poliamid olish uchun donalashtiruvchi moslama reaktorning chiqarish quvuri (shtutser) bilan bevosita ulangan bo’ladi. Reaktorning tirqishidan chiqayotgan poliamidlarni donalashtirish bir nechta davriy faoliyat ko’rsatuvchi reaktorlarga xizmat ko’rsatish maqsadida aravachaga birlashtirilgan keltiruvchi quvurlar orqali donalashtiruvchi moslamalar yordamida amalga oshirilishi mumkin.
Poliefir, poliamid va boshqa termoplastlarning kublar shaklidagi donachalari (granulalari)ni "Kondykc" firmasining granulyatorida ham olish mumkin. Reaktorda hosil qilingan polimer eritmasi kengligi 800 mm va qalinligi 3-5 mm bo’lgan barg ko’rinishdagi yassi tirqishli darcha (fil’era)dan siqib chiqariladi va suvda sovutiladi. Tasmani granulyatorda maydalash ikkita ketma-ket bosqichlarda amalga oshiriladi: birinchi bosqichda yumaloq pichoklar tasmani kengligi 3-5 mm li uzun tilimlarga ajratib kesadi, ikkinchi boskichda esa chuvalchangga o’xshash freza ko’rinishidagi tsilindrsimon pichoq tilimlarni ko’ngdalangiga chopib donalarga ajratiladi.