Кимёвий технологик жараён

Гетероген нокаталитик жараёнлар

Нефтни ва газни кайта ишлаш технологиясида гетероген жараёнлар (турли фазалар ёки узаро аралашмайдиган суюкликларда) куп кулланилади. Бундай жараёнлар компонентларнинг агрегат холатларига кура турларга ажратилади Г-С; Г-К.ж.; С-К.ж.

Гетероген жараёнларнинг бориш механизми анча мураккаб булиб, асосан, заррачаларнинг фазалараро сиртга етиб келиши ва фазалар сирт чегарасида мода алмашинувидан иборат. Шу сабабли гетероген жараёнларнинг тезликлари гомогент жараёнларникидан кам булади.

Гетероген жараёнлар узаро боглик булган физико-кимёвий жараёнлар мажмуаси ва кимёвий узгаришларни уз ичига олиб, мураккаб жараёнлиги сабабли уларни урганишда алохида-алохида кисмларга ажратилади. Аввало, жараён диффузия сохасида ёки кинетик сохада бораётганлиги аникланади. Хисоблашларда кайси бирининг хиссаси кам булса, шу боскич эътиборга олинмайди.

Аксарият жараёнлар кимёвий узгаришларга боглик булмайди, шунинг учун физик-кимёвий узгаришлар асосий ролни уйнайди. Бу жараёнлар каторига таркибинниг узгармай бугланиши, хайдаш, эриш, экстракция, конденсациялар киради.

Асосий технологик курсаткичлари каторига махсулотнинг мувозанатда чикиши ва (фактик, аник) хакикий чикиши киради.

^ Биринчиси факат мувозанат холати билан, иккинчиси мувозанат ва жараённинг тезлиги билан характерланади.

Махсулотнинг мувозанат ва хакикий чикишини ошириш хар кандай технологиянинг асосий вазифаси булиши шарт.

Бунинг учун: мувозанатни чукур тахлил этишни гетероген мувозанантнинг силжишига:t₀; P, C_д.м, С_мах таъсир этади.

А + В ⇄ АВ 

Гетероген жараёнлардаги мувозанат К_мув, компонентларнинг фазалараро таксимланиши ва фазалар коидасига богликдир.

Гетероген (гомоген)жараёнларнинг мувозанат доимийси К_мув (К_С, К_N).

Системанинг мувозанатга етиш критерияси Р_а-билан белгиланиб, Р_а = 1/(1-Х_ф), Х_ф-хакикий чикиш киймати: Х_ф = С_ф/С_р

Фазалар коидаси С = К + П - Ф

Гетероген жараёнлар тезлиги. Махсулотнинг хакикий чикиш киймати билан характерланади (ёки кинетик тенгламадан тезлик коэффициенти).

Хакикий чикиш модда алмашинувидан гидродинамик, физик, кимёвий факторларга боглик булиб.

Кимёвимй фактор – К_(тезл)

Физик ва гидродинамик: фазалараро сирт юзаси, диффузия коэффициенти, реагентнинг ва махсулотнинг физикавий хоссалари, аппаратнинг геометрик параметрлари.

Гетероген жараёнлар 3 га булинади:

1. сирт чегараси юзасида борувчи реакциялар (К-С; К-Т; Г-С-К).

   
   

2. бир модда бошка модда (фазаси)га утгандан кейин борувчи реакциялар (Г⇄С; С₁⇄С₂; К⇄С; Г⇄С⇄К)

   
   

3. янги хосил булган фаза юзасида борувчи реакциялар.

   
   

Бу каттик фазаларда купрок руй беради.

Агар жараён кинетик сохада руй берса, бу гетероген жараён учун гомоген реакция конуниятлари уринли!

Диффузия сохасида борувчи жараёнлар учун:

• активлианиш энергиясининг кичик киймати;

  
  

• хароратнинг тезлилига жуда кам таъсири.

  
  

• компонентлар аралашувининг жараён тезлигига катта таъсири.

  
  

Гетероген жараёнлар таъсири: 

Тулик аралашув жараёни учун 

С – харакатлантирувчи куч, F – контактдаги фазалар юзаси, К – тезлик константаси.

Сmax га етказиш учун реакция физико-кимёвий шароитини яхшилашни (Сmax, оптимал харорат, оптимал босим).

Контактдаги юзалар киймати реакцияон аппаратларнинг конструкцияси ва гидродинамик шароитларни узгартириш билан эришилади.