Kimyoviy texnologiyalar

2.3.REKTFIKATSIYA KALONNASINING TUZILISHI.
Davriy ishlaydigan rektifikatsiya qurilmalari. Kichik ishlab chiqarishlarda davriy ishlaydigan rektifikatsiya qurilmalari qochllaniladi. Dastlabki aralashma haydash kubiga beriladi (27.9-rasm). Kub ichiga isituvchi zmeevik joylashtirilgan bochlib, aralashma qaynash haroratigacha isitiladi. Hosil bochlgan bug`lar rektifikatsiya kolonnasining oxirgi tarelkasining pastki qismiga ochtadi. Bug` kolonna bochylab kochtarilgan sari yengil uchuvchan komponent bilan tochyinib boradi. Deflegmatordan kolonnaga qaytgan bir qism distillyat flegma deb yuritiladi. Flegma (suyuq faza) kolonnaning eng yuqorigi tarelkasiga beriladi va pastga qarab harakat qiladi. Suyuq faza pastga harakat qilishida ochz tarkibidagi yengil uchuvchan komponentni bug` fazasiga beradi. Bug` va suyuq fazalarning bir necha bor ochzaro kontakti natijasida bug` fazasi yuqoriga harakat qilgani sari yengil uchuvchan komponent bilan tochyinib borsa, suyuqlik esa pastga tomon harakat qilgan sari tarkibida qiyin uchuvchan komponentning miqdori oshib boradi. Kolonnaning yuqorigi qismidan bug`lar deflegmatorga ochtadi va u erda tochla yoki qisman kondensatsiyaga uchraydi. Bug`lar tochla kondensatsiyalanganda hosil bochlgan suyuqlik ajratkich yordamida ikki qism (distillyat va flegma) ga ajratiladi.

27.9-rasm. Davriy ishlaydigan rektifikatsiya qurilma sining sxemasi: 1-haydash kubi; 2-rektifikatsiya kolonnasi; 3-deflegmator;
4-ajratgich; 5—sovitkich; 6, 7-yig`gichlar.
Oxirgi mahsulot (distillyat) sovitkichda sovitilgandan sochng yig`ish idishiga yuboriladi. Kubda qolgan qoldiq suyuqlik kerakli tarkibga erishgandagina jarayon tochxtatiladi, qoldiq tushiriladi va sikl qaytadan boshlanadi. Qoldiqning tegishli tarkibga ega bochlishini
uning qaynash haroratiga qarab aniqlanadi.
Uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiya qurilmalari. Bunday qurilmalar sanoatda keng ishlatiladi. Uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiya qurilmasining prinsipial sxemasi 27.10-rasmda kochrsatilgan.

	Var	Xujjat	Imzo	Sana		Varaq
Bajardi
Qabul q
27.10-rasm. Uzluksiz ishlaydigan rektifikatsiya qurilmasining sxemasi: 1—isitkich; 2—rektifikatsiya kolonnasi; 3-deflegmator;4-ajratgich; 5—sovitkich; 6-distillyat yig`gich; 7—qaynatgich;8-qoldiq mahsulotni yig`gich. Qurilmaning asosiy qismi rektifikatsiya kolonnasidir. Kolonna silindrsimon shaklda bochlib, uning ichiga tarelkalar yoki nasadkalar joylashtirilgan bochladi. Dastlabki aralashma odatda isitkichda qaynash haroratigacha isitiladi, sochngra kolonnaning tachminlovchi tarelkasiga beriladi. Tachminlovchi tarelka kolonnani ikki qismga (yuqorigi va pastki kolonnaga) bochladi. Yuqorigi kolonnada bug`ning tarkibi yengil uchuvchan komponent bilan tochyinib boradi, natijada tarkibi toza yengil uchuvchan komponentga yaqin bochlgan bug`lar deflegmatorga beriladi. Pastki kolonnadagi suyuqlik tarkibidan maksimal miqdorda engil uchuvchan komponentni ajratib olish kerak, bunda qaynatkichga kirayotgan suyuqlikning tarkibi asosan toza holdagi qiyin uchuvchan komponentga yaqin bochlishi kerak. Shunday qilib, kolonnaning yuqorigi qismi bug` tarkibini oshiruvchi qism yoki yuqorigi kolonna deb ataladi. Kolonnaning pastki qismi esa suyuqlikdan yengil uchuvchan komponentni maksimal darajada ajratuvchi qism yoki pastki kolonna deb ataladi. Kolonnaning pastidan yuqoriga qarab bug`lar harakat qiladi, bu bug`lar kolonnaning pastki qismiga qaynatkich orqali ochtadi. Qaynatkich odatda kolonnaning tashqarisida yoki uning pastki qismida joylashgan bochladi. Bu issiqlik almashgich yordamida bug`ning yuqoriga yochnalgan oqimi hosil qilinadi. Kolonnaning tepasidan pastga qarab suyuqlik harakat qiladi. Bug`lar deflegmatorda kondensatsiyaga uchraydi. Deflegmator sovuq suv bilan sovitiladi. Hosil bochlgan suyuqlik ajratkichda ikki qismga ajratiladi. Birinchi qism-flegma kolonnaning yuqorigi tarelkasiga beriladi. Shunday qilib, kolonnada suyuq fazaning pastga yochnalgan oqimi yuzaga keladi. Ikkinchi qism-distillyat sovitilgandan sochng yig`gichga yuboriladi..
	Var	Xujjat	Imzo	Sana		Varaq
Bajardi
Qabul q
Ikkinchi holda esa deflegmatorda kondensatsiyaga uchramagan bug`lar sovitkichda kondensatsiyalanadi va sovitiladi; bu holda ushbu issiqlik almashgich distillyat uchun kondensator sovitkich vazifasini bajaradi. Kolonnaning pastki qismidan chiqayotgan qoldiq ham ikki qismga bochlinadi. Birinchi qism qaynatkichga yuboriladi, ikkinchi qism (pastki mahsulot) esa sovitkichda sovitilgandan sochng yig`ish idishiga tushadi. Rektifikatsiya qurilmalari odatda nazorat ochlchash va boshqaruvchi asbob-uskunalar bilan jihozlangan bochladi. Bu asbob-uskunalar yordamida qurilmaning ishini avtomatik ravishda boshqarish va jarayonni maqbul rejimlarda olib borish imkoni tug`iladi. Rektifikasion qurilmalarida asosan ikki turdagi kolonnalar ishlatiladi: 1) pogO`na kontaktli kolonnalar (tarelkali kolonnalar); 2) uzluksiz kontaktli kolonnalar (plyonkali va nasadkali kolonnalar). Tarelkali, nasadkali va ayrim plyonkali kolonnalar ichki tuzilishiga kochra absorbsiya kolonnalariga ochxshash bochladi. Rektifikatsiya kolonnalarini hisoblash ham bir xil turdagi absorbsiya kolonnalarini hisoblashdan farq qilmaydi. Faqat dastlab yuqorigi va pastki kolonna alohida hisoblanadi, sochngra rektifikatsiya kolonnasining umumiy ish balandligi aniqlanadi. Rektifikatsiya kolonnalari (absorberlardan farqli) qochshimcha issiqlik almashgichlar (isitgich, qaynatgich, haydash kubi, deflegmator, kondensator, sovitgich) bilan tachminlangan bochladi. Bundan tashqari, atrof-muhitga tarqaladigan issiqlikning yochqotilishini kamaytirish uchun rektifikatsiya kolonnalari issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplanadi. Distillyasiya va rektifikatsiya qurilmalarining ishini jadallashtirish uchun energiyaga bochlgan xarajatlarni kamaytirish, tezkor gidrodinamik rejimlarni tashkil qilish uchun maqbul shart-sharoitlar yaratilishi maqsadga muvofiq bochladi. Energetik xarajatlarni kamaytirish uchun quyidagi ishlar qilingan bochlishi kerak: 1) kolonnalarni issiqlik izolyatsiyasi bilan qoplash; 2) jarayonni maqbul flegma sonida olib borish; 3) ikkilamchi issiqlik oqimlaridan ishlab chiqarish ehtiyojlarini qondirish uchun foydalanish; 4) mumkin bochlgan sharoitda haydash kubida suyuqlikni bug`latish uchun ochtkir bug`ni ishlatish; 5) issiqlik nasosini qochllash; 6) ayrim sharoitlarda, masalan azeotrop aralashmalarini rektifikatsiyalash paytida bar xil bosim bilan ishlaydigan ikki (yoki kochp) kolonnali qurilmalardan foydalanish. Eritmalar tarkibidagi bir yoki bir necha komponentlarni tanlab ta`sir qiluvchi erituvchilar yordamida ajratib olish jarayoni suyuqliklarni ekstraksiyalash deb yuritiladi. Suyuq aralashma bilan erituvchi ochzaro aralashtirilganda erituvchida faqat tanlangan komponentlar yaxshi eriydi, qolgan komponentlar esa juda yomon eriydi yoki butunlay erimaydi.
	Var	Xujjat	Imzo	Sana		Varaq
Bajardi
Qabul q
Ekstraksiyalash jarayoni ham rektifikatsiyalash kabi suyuqlik aralashmalarini ajratish uchun qochllaniladi. Bu usullarning qaysi birini tanlash aralashmalar tarkibidagi moddalarning xossalariga bog`liq. Rektifikatsiyalash jarayoni odatda issiqlik ta`sirida boradi. ekstraksiyalashni amalga oshirish uchun issiqlik talab etilmaydi. Rektifikatsiyalash aralashma komponentlarining har xil uchuvchanliklariga asoslanadi. Agar aralashma komponentlarining qaynash haroratlari bir-biriga yaqin yoki ular yuqori haroratlarga beqaror bochlsa, bunday hollarda ekstraksiyalash jarayoni qochllaniladi. Dastlabki eritma va erituvchi ochzaro ta`sir ettirilganda ikkita faza (ekstrakt va rafinat) hosil bochladi. Ajratib olingan moddaning erituvchidagi eritmasi ekstrakt, dastlabki eritmaning qoldig`i esa rafinat deb yuritiladi. Rafinat tarkibida biroz miqdorda erituvchi ham bochladi. Olingan ikkita suyuqlik fazasi (ekstrakt va rafinat) bir-biridan tindirish, sentrifugalash yoki boshqa mexanik usullar yordamida ajratiladi. Sochngra ekstrakt tarkibidan tegishli mahsulot ajratib olinadi, rafinatdan esa erituvchi regenerasiya qilinadi. Suyuqliklarni ekstraksiyalash boshqa usullar (rektifikatsiyalash, bug`latish va hokazo) ga nisbatan birmuncha afzalliklarga ega: jarayon past haroratda olib boriladi; eritmaning bug`lanishi uchun issiqlik talab qilinmaydi; tanlab ta`sir qilish xususiyatiga ega bochlgan istalgan erituvchini ishlatish imkoni bor. Bu usul ham kamchiliklardan xoli emas; qochshimcha komponent (erituvchi)ni ishlatish va uni regenerasiya qilishni tashkil etish qurilmalar sxemasini murakkablashtiradi va ekstraksiyalash jarayonini qimmatlashtiradi. Suyuqlik-suyuqlik sistemalarini ekstraksiyalash jarayonlari kimyo, neftni qayta ishlash, neft kimyosi, rangli metallar metallurgiyasi va sanoatning boshqa tarmoqlarida keng qochllaniladi. Bu jarayonlar turli organik va neft kimyoviy sintez mahsulotlarini toza holda ajratib olish, nodir va kam tarqalgan elementlarni olish va ularni ajratish, chiqindi suvlarini tozalash va shu kabi boshqa bir qator ishlarni amalga oshirish uchun ishlatiladi. Ayrim sharoitlarda ekstraksiyalash jarayoni rektifikatsiyalash bilan birgalikda olib boriladi. Suyuqlik aralashmasi rektifikatsiyalashdan oldin birlamchi ekstraksiyalash yochli bilan qisman ajratilsa, rektifikatsiyalash uchun issiqlik xarajatlari ancha kamayadi.