Нефть ва газни қайта ишлаш жараёнлари ва ускуналари Ўзбекистон Республикаси Олий ва ўрта махсус таълим вазирлиги олий ўқув юртлари бакалавриатининг «Нефть ва нефть-газни қайта ишлаш технологияси»

12.2. АБСОРБЦИЯ ПАЙТИДАГИ МУВОЗАНАТ


Абсорбция жараёнида суюқлик таркибидаги газнинг миқдори суюқлик ва газнинг хусусиятига, босим, ҳарорат ва газ фазасининг таркибига боғлиқ. Суюқлик билан бирор газ аралашмасининг ўзаро таъсири натижасида тақсимланувчи компоненет А ташувчи компонент В ёрдамида суюқликда эриган бўлса, фазалар қоидасига мувофиқ компонентларнинг сони ва эркинлик даражаси учга тенг бўлади. Демак, газ-суюқлик системасида иккала фазанинг ҳарорати, босими ва концентрацияси ўзгариши мумкин. Шунинг учун ўзгармас ҳарорат ва умумий босимда мувозанат ҳолатидаги газнинг парциал босими (ёки унинг концентрацияси) билан суюқ фаза таркибининг ўзаро боғланиши бир хил бўлади. Бу боғланиш Генри қонуни билан ифодаланиб, эриган газнинг парциал босими эритмадаги унинг моль қисмига мутаносибдир:


. (12.1)


Суюқликдаги газнинг эрувчанлиги (ютилган компонент А) маълум ҳароратда унинг суюқлик юзасидаги парциал босимига мутаносибдир:


, (12.2)


бу ерда – мувозанат ҳолатидаги эритмада концентрацияси _А бўлган ютилаётган газнинг парциал босими; – эритмадаги газнинг концентрацияси (моль ҳисобида), бу газ билан суюқлик фазалари мувозанатлашганда ютилаётган компонентнинг парциал босими Р_А га тенг; Е – мутаносиблик ёки Генри коэффициенти.
Генри коэффициентининг миқдори берилган газ учун ютилаётган суюқлик ва газнинг таркибига, ҳароратига боғлиқ бўлиб, системанинг умумий босимига боғлиқ эмас. Е нинг ҳароратга боғлиқлиги қуйидаги тенглама билан аниқланади:
. (12.3)

бу ерда q – эрийдиган газнинг дифференциал иссиқлиги, R – газ доимийлиги; С – ютилаётган суюқлик ва газнинг табиатига боғлиқ бўлган ўзгармас катталик.

Идеал суюқликлар учун ҳар хил ҳароратда концентрациянинг босим билан ўзаро боғланиши Р-х диаграммада тўғри чизиқ кўринишида, Генри коэффициентига тенг бўлган оғма чизиқлар орқали тасвирланади. 12.1-расмга ва (12.3) тенгламага мувофиқ, ҳарорат ортиши билан Генри коэффициентининг миқдори (бир хил шароитда) ортади, (12.2) тенгламага мувофиқ эса газнинг суюлиқдаги эрувчанлиги камаяди.





12.1-расм. Газнинг суюқликда эришига ҳароратнинг таъсири.


Газ аралашмасидан ажратиб олинаётган компонентнинг моль улуши у_А ва системадаги умумий босим Р бўлганда, парциал босим Р_А Дальтон қонуни бўйича қуйидаги боғланиш орқали ифодаланади:
Р_А = Р · У_А . (12.4)


Р_А нинг қийматини (12.1) тенгламага қўйсак:
= . (12.5)
Генри қонунини қуйидаги кўринишда ёзиш мумкин:
= m · х , (12.6)
бу ерда m = Е/Р - тақсимланувчи коэффициент ёки мувозанат ҳолатдаги фазанинг доимийлигини белгилайди.
(12.6) тенгламадан кўриниб турибдики, газ фазасидаги берилган компонент концентрацияси ва газ фазаси билан мувозанатда бўлган суюқлик концентрацияси ўртасидаги боғлиқлик тўғри чизиқ (мувозанат чизиғи) билан ифода қилинади. Бу тўғри чизиқ координата бошидан ўтиб, маълум қиялик бурчаги α га эга, бу бурчакнинг тангенси m га тенг. Системадаги ҳароратнинг пасайиши ва босимнинг ортиши билан m нинг қиймати камаяди. Шу сабабдан газнинг суюқликдаги эрувчанлиги босимнинг ортиши ва ҳароратнинг пасайиши билан кўпаяди.