Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

Uglerod monooksidi konversiyasi katalizatorlari
Bu jarayon katalizatorlari sifatida temir, xrom, kobalt, nikel va mis ishlatiladi. Mis temirga nisbatan aktiv bo’lsa ham, ammo mis oltingugurtli aralashmalardan juda tez zaharlangani uchun ham mis kamroq ishlatiladi. Lekin oltingugurtdan tozalangan uglerod monooksidli gazlarini konversiyalashda rux+ xrom+ misdan iborat past haroratli katalizator ishlatiladi.
Hozirgi vaqtda bizda va asosan chet elda o’rta haroratli temir+ xrom katalizatorlari ishlatiladi, aktivligi unchalik yuqori bo’lmasa ham.
Uglerod monooksidi konversiyasi kinetikasi
N.V.Kulkova va M.I.Temkin uglerod monooksidi konversiyasini 670 К (400⁰С) dan yuqori haroratda Fе₂O₃ katalizatorida tekshirish, quyidagi mexanizmiga olib kelishini aytib o’tgan:
{К}+Н₂O_(bug’)={К}O+Н₂
{К}О+СО={К}+СО₂
СО+Н₂O_(bug’) = СО₂+Н₂
Bu yerda K- katalizator yuzasining aktiv qismidir. Tekshirish shuni ko’rsatdiki, vodorod- konversiya jarayonini sekinlashtiradi, uglerod dioksidi- tezlikka ta’sir qilmas ekan, reaksiya tezligi uglerod monooksidi konsentratsiyasiga proporsionaldir, 670-770 К (400-500⁰С) haroratda diffusion faktorlar tezlikka ta’sir qilmas ekan.

3. 
   MAVZU. KONVERTORLANGAN GAZLARNI UGLEROD DIOKSIDIDAN VA UGLEROD MONOOKSIDIDAN TOZALASH NAZARIYASI
   

Reja:

1. 
   Konvertorlangan gazlarni uglerod dioksididan tozalash nazariyasi.
   
2. 
   Konvertorlangan gazlarni uglerod monooksididan tozalash nazariyasi.
   

Konversiya gazini CO₂ dan tozalash. 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
Gazni CO dan tozalash. 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, 80⁰C 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.