Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

TAJRIBA ISHI №5
MAVZU: UGLEROD DIOKSIDINI MIQDORINI ANIQLASH
Ishdan maqsad: uglerod dioksidini miqdorini aniqlash usullarini o’rganish.
Nazariy qism
Konversiya gazi tarkibida 17-30 % gacha CO₂ saqlaydi. Uni suyuq sorbentlar yordamida: suv, etanolamin, ishqor, eritmalari bilan tozalaydilar. CO₂ boshqaqo'shimchalarga nisbatan bosim ostida sovuq suvda Yaxshi eriydi. Mana shu xossasiga asoslanibCO₂ suv bilan yuttirib ajratib olinadi. Buning uchun ichi nasadkali minoralarda gaz, suv sachratish bilan (2- 3 mPa bosimda) yuviladi. Minoradan oqib tushuvchi suv turbinani aylantiradi, qaysiki, u nasos bilan birga mahkamlangan bo'ladi. Nasos suvni ko'tarib yana minorani sug'orishga beradi. Natijada unga beriluvchi energiya tejaladi. Turbinada bosim pasayadi atmosfera bosimiga tenglashadi.
Natijada suvda erigan CO₂ va vodorod gazlari (80 % CO₂, 11 % N₂ ) desorbsiyalanib ajralib chiqadi. By gaz (CO₂) yig'ib olinadi, turli maqsadlarda ishlatiladi (masalan, karbamid sintezida, quruqmuz tayyorlashda va boshqa mahsulotlar olishda ishlatiladi). Bu usulning kamchiligi ko'p elektr energiyasi sarflanishi va ancha vodorodning yo'qotilishidadir. Shuning uchun ham keyingi yillarda bu usul ko'p qo'llanilmaydi, balki sorbsion va selektivlik xossasi suvdan ancha yuqori bo'lgan etanolamin bilan tozalash keng qo'llanilmokda. Bunda mono- va di- etanolaminning(HO-CH₂ -CH₂-NH₂ va (HO -CH₂-CH₂)-NH laming 15 % li eritmasiga CO₂ yuttiriladi. HO-CH₂-CH₂ guruhni R bilan belgflab R-NH₂ va R₂-NH deb olamiz.
R,NH₂+ H₂O+CO_2F+(R₂NH₂)₂CO₃(R₂NH₂)₂CO₃+H₂O+CO₂-2R₂NH₂ HCO₃
Mis ammiakli eritma bilan yuttirish, suyuq azot bilan yuvish, katalitik gidrogenlash kabi usullar bilan amalga oshiriladi. Katalitik gidrogenlash (metanlash), CO va C0₂ miqdori 1 % gacha bo'lgandaqo'llaniladi. Bunda nikel katalizatori (aluminiyoksidiga shimdirilgan bo'ladi) va 200—400"C haroratda quyidagicha reaksiya asosidaboradi:
CO+3H₂=CH₄ +H₂O; CO₂+H₂=CH₄ +2H₂O; O₂ +H₂=2H₂O.
Gazni CO dan tozalash is gazining (CO) mis-ammiakli eritmaga absorbsiyalanganda misammiakli komplekshosilbo'lishigaasoslangan. Oddiy sharoitda mis ammiakli eritmaning yutish qobiliyati past, ammo haroratni pasaytirib bosim oshirilsa, u kuchayadi. Shuning uchun ham CO ni tozalash yuqori bosim (10—32 MPa) va past haroratda (0—10°C bundan past bo'lsa, eritma kristallanib qolishi mumkin) olib boriladi. Odatda kuchsiz kislotalar: sirka, chumoli, karbonat kislotalarining mis ammiakli eritmalari qo'llaniladi. Masalan, mis asetatining mis ammiakli eritmasiga CO ni absorbsiyalanish reaksiyasi quyidagicha boradi:
[Cu(NH₃\} +CO + NH, <-> [Cu{NH,\COY(-AH)
Reaksiya qaytar reaksiyadir. Absorbentni pereneratsiyalash uchun bosimni atmosfera bosimigacha kamaytirilib, 80°C gacha qizdiriladi.Tozalashning adsorbsion usulida konversiyalangan gaz tarkibida 1 % gacha (hajm bo'yicha) CO, va CO qoladi. So'ngra u faqat katalitik gidrogenlash yo'li bilan tozalanadi.