distillash deyiladi.
Pervaporatsiya tarkibiy qismlarini bir-biriga nisbatan ko'proq
o'tkazuvchan membranani ajratib turadi. Bug' o'tkazuvchanligi, bir
komponentning bug' fazasini boshqasidan ko'ra ko'proq o'tkazuvchan
membranadan foydalanib, tegishli texnikadir.
II.1. Azeotrop va getereozotrop
rektifikatsiya
Azeotropik destirlash usuli nisbiy past o‟zgaruvchanlik koeffitseyenti
bo‟lgan aralashmalar uchun ham qo‟llaniladi (azeotropga yaqin bo‟lgan
kompozitsiyalar uchun). Azeotrop retifikatsiya qilingan taqdirda ajratuvchi vosita
S azeotropni hosil qiladi. Agar tarkibiy qism ozetrop bo‟lsa, u dastlabki
aralashmadan ajratilishi kerak. Ajratuvchi vositalar sifatida A va B tarkibiy
qismlardan iborat gomoazotroplarni hosil qiluvchi moddalar (ular maksimal yoki
minimal qaynoq nuqtaga ega bo‟lgan azeotroplar bo‟lishi mumkin) yoki ajratuvchi
vosita C tomonidan ajratilgan A va B tarkibiy qismlarning uchlik aralashmasi
bo‟lgan getezotroplar ishlatilishi mumkin.
Barcha holatlarda komponentlarning biri azeotropik distillash kolonida
ajratilgan aralashmani deyarli toza shaklda olish mumkin. Bunda asosan qaynoq
nuqtaga ega bo‟lgan gomoazotropning tarkibiy qismini tashkil etuvchi ajratuvchi
vosita C bilan ishlashda azeotropik distillashning sxematik diagrammasi
ko‟rsatilgan. Ajratish vositasi C 1-ustunga A+B aralashmasidan ko‟p emas,
boshlangich aralashma bilan bir maromda qo‟llaniladi.
Kondensator ichida kondensatsiyalanga A+C aralash juftliklar ustuning
yuqori qismidan gomoazotrop shaklida chiqariladi va amalda toza component
bo‟lgan B aralashma qoldiq sifatida chiqarib olinadi. Azeotropik distillash
ustunidan gomoazotropni ajratish kerak va kerakli natija A tarkibiy qismga
bo‟linadi. C aralashma esa yana azeotropik ustuniga qaytadi.
Azeotropik rektifikatsiya qilish uchun sxema o‟rnatish: 1-azeotropik
distillash uchun ustun; 2-A va C tarkibiy qismlarni ajratish uchun ustun; 3-
kondensator; 4-qozon; 5-sovutish suvi; 6-ishitish bug‟I; 7-kondensat. Energiya
talab qiladigan azeotropik distillash sxemalari azeotrop aralashmaning ajratish
birligidir. A+ aralashmasini ajratish biroz soddalashtirilgan bo‟lib, ajratuvchi
yordamida getezotrop hosil bo‟ladi. Ikkinchisi kondensatsiyalanganda so‟ng,
tarkibdagi ajratilgan tarkibiy qismlarning nisbati har xil bo‟lgan ikkita suyuq
qatlam hosil qiladi. Ikki qatlamning tarkibdagi farqi distillash kolonining
balandligi va gomoazotropni shakllanayotgan paytda ajratish qobiliyatining
pasayishi. Geteroazeotropning qaynash harorati har doim A va B tarkibiy
qismlariga qaraganda past bo‟ladi. Geteroazeotroplarning o‟ziga xos xususiyati
bug‟ va suyuqlikning yalpi tarkibining tengligi. Getroazeotropik aralashmaning
dekantatsiyasi Florensiya kemasida amalga oshriladi va bu alohida va yengil
suyuqlik qatlamlarini alohida ko‟rsatishga imkon beradi .
II.2. Ekstraksion rektifikatsiya
Qiyin ajratib olinadigan ikkilik aralashmani (sof tarkibiy qismlarga) ajratadi.
(a>1yoki azetrop mavjud ).Ushbu aralashmaga dastlabki tanlangan aralashmaning
(masalan B komponenti) tarkibiy qismlaridan birini tanlab eritib ikkinchisini biroz
eritib yuboradigan(A komponenti)maxsus tanlangan component qo‟shiladi. (odatda
uchuvchan bo‟lishi qiyin). Boshqacha qilib aytganda tizimga uchinchi
komponentning kiritilishi ikkilik aralashmaning eritilgan tarkibiy qismining bug
bosimini sezilarli darajada kamaytiradi va shu bilan nisbiy o‟zgaruvchanlik
koeffitsiyentini oshiradi. Rektifikatsiyaning bu usuli ekstraksion rektifikatsiya va
ajratuvchi yoki ajratib oluvchi qo‟shimcha component deb ataladi.
Azetrop va ekstraksiya distillash jarayonlari uchun ajratish vositalarini
tanlashda, ajaratiladigan tizimning xususiyatlari etiborga olinishi kerak. Ajratuvchi
moddalar quyidagi talablarga javob berishi kerak;
1)
Berilgan aralashmaning istalgan yo‟nalishda (selaektivlik) tarkibiy
qismlarining nisbiy o‟zgaruvchanligi o‟zgarishi ;
2)
Ajralishga
duchor
bolgan
tizim
tarkibiy
qismlari
bilan
aralashmalardan regenratsiya qulayligi;
3)
Xavfsiz foydalanish osonligi va arzonligi;
4)
Aralashmaning tarkibiy qismlariga nisbatan harakatsizlik uskunaning
korroziyasini keltirib chiqarishi yoki qizdirilganda parchalanishi. 2, 3 va 4
bandlarda ko‟rsatilgan talablarni qondirish bilan bog‟liq masalalar odatiy
texnologik muommolar qatoriga kiradi. Ularning yechimi ajralib chiqadigan asosiy
tizimning xususiyatlari bilan belgilanadi. Eng qiyin vazifa – birinchi talabni
qondiradigan ajratuvchi vositalarni tanlash. Ajratib olinadigan aralashmaning
tarkibiy qismlaridan birini tanlab erishga qoshimcha ravishda ekstraksiya agentiga
bir qator talabalar qoyiladi ushbu talablarning asosiylari quyidagilardan iborat;
Boshlang`ich aralashmalarning tarkibiy qismlari bilan azeatroplarni hosil
qilmasligi kerak (uni qayta tiklash vas of tarkibiy qismlarini olish maqsadida
ulardan oson ajratish mumkin).
U boshlang`ich aralashmaning tarkibiy qismlaridan qaynash haroratlari
jihatidan sezilarliu darajada farq qilishi kerak, yani boshlangich aralashmaning
BCC ga qaraganda ancha o‟zgaruvchan bo‟lishi kerak boshlangich aralashmaning
NCC ga nisbatan ancha katta bu uni katta energiya va izolyatsiyasiz ajratib olishga
imkon beradi.
III.1. Azeotrop aralashmalarni ajratish
usullari
Yaqin qaynoq nuqtasi bo‟lgan va A qaynoq nisbiy o‟zgaruvchanlik
koeffitsientining kichik qiymati bilan tavsiflanadigan tarkibiy qismlardan tashkil
topgan aralashmalarni ajratish uchun bizga juda ko‟p plitalar kerak bo‟ladi.
Bunday aralashmalarni ajratishda reflyuks raqamlari ham katta bo‟ladi, bu
energiya sarfini (kubdagi issiqlik) va kondansordagi sovutish suvini ham anglatadi.
Agar aralashma azeotropni hosil qilsa, uni an‟anaviy rektifikatsiya orqali
amalda toza tarkibiy qismlarga ajratish mumkin bo‟lmaydi (tarkibiy
qismlardan
birini (Ho) va azeotrop (Xaz) tarkibiga yaqin aralashmani olish mumkin) bu
holdagi rektifikatsiya qilishning maxsus usullaridan foydalanish kerak: 1)ajratish
turli xil bosim ostida ishlaydigan ustunlar majmuasida; 2)qazib olish
rektifikatsiyasi; 3)azeotrope va geterozeotrop rektifikatsiyasi. Turli xil bosim
ostida ishlaydigan ustunlar majmuasida azeotropik aralashmalarni ajratish.
Azeotrop aralashmalarni ajratish uchun fizikaviy va kimyoviy cheklovlarni yengib
chiqadigan va kerakli tozalik mahsulotlarini oladigan funksional ta‟sir
komplekslari qo‟llaniladi. Turli xil bosimdagi azeotroplarning tarkibi har xil bs
bosimga qarab ovqatning tarkibi o‟zgarishi mumkin. Bunda biz retifikatsiyaning
bir yoki boshqa sohasiga tegishli ekanliligini bilib olamiz. Aynan shu xususiyat
azeotropik arashlashmalarni ajratish uchun mo‟ljallangan ikki ustunli
komlekslarda, ustunlar turli bosimlarda ishlaydilar.
Umimiy holda qayta ishlash miqdori ajratish uchun beriladigan boshlang‟ich
aralashmaning tarkibiga va tanlangan ikkita bosimda azeotroplarda A
komponentining kontsentratsiyasining farqiga bog‟liq, bundan tashqari bu farq
qancha kichik bo‟lsa, qayta ishlov berish shuncha katta bo‟ladi. Bunday
komleksdagi ikkilik aralashmani sof qismlarga ajratishning ajralmas sharti
azeotropdagi birinchi tarkibiy qismdan chiqadigan va ikkinchi ustundan chiqadigan
va birinchisiga kiradigan azeotropdagi tarkibiy qism bilan solishtirganda A
tarkibdagi tarkibiy qismdir. Vrevskiy qonuniga ko‟ra, haroratning bir darajasiga
azeotrop tarkibining o‟zgarishi tarkibiy qismlarning molyar bug‟lanishidagi
farqning issiqligiga bog‟liq bo‟lganligi sababli, ko‟rib chiqilayotgan ajratish usuli
qanchalik samaraliroq bo‟lsa, ajratilgan aralashmalarning bug‟lanish issiqligi ham
shuncha farq qiladi. Turli xil bosim ostida ishlaydigan komlekslarda azeotropik
aralashmalarni ajratish biroz tajriba talab etadi. Biroq usulning amaliy qo‟llanilishi
cheklangan, chunki bosim o‟zgarishi oralig‟I o‟z navbatida sovutish va sovutish
suvlari harorati tarkibiy qismlarning termal barqarorligi, shuningdek texnik
imkoniyatlari bilan cheklangan.
Izoprenni tozalash usuli
Izoprenni 0.005-10 vt ni o`z ichiga olgan ajratuvchi vosita ishtirokida
ekstraksion distellash orqali stereoregulyar polemirizatsiyaga xalaqit beradigan
aralashmalardan tozalash usuli taklif etiladi.Ishqorli metal gidroksidi jarayon
texnalogiyasini soddalashtirish va energiya sarfini kamaytirish uchun izobutilen va
formaldegitdan ishlab chiqarish jarayonida dimetildioksanni izoprenga sintez qilish
yoki parchalash bosqichlarida hosil bo`lgan yuqori qaynatilgan yon mahsulot yoki
izobutilen va formaldegitdan izoprenni 1 bosqichli ishlab chiqarish natijasida hosil
bo`lgan.
1,3-dioksalanni ajratish va tozalash usuli
Etelin glikolning formaldegid (trioksan ,paraform, formalin) bilan o`zaro
ta`siri natijasida hosil bo`lgan 1,3 dioksalanni suvli eritmalardan ajratib olish va
tozalash usullariga taalluqlidir.1,3 dioksalanni quritish jarayonida gidroksidi
yuvish pog`onasini olib tashlash orqali hosilni ko`paytirish va texnalogiya
jarayonini soddalashtirish azeotropik 1,3 dioksalan –suv aralshmasining ajratish
texnalogiyasining ekalogik tozaligini oshirish maqsadida ekstraksiya sifatida etilen
glikol yordamida ekstraktsiya rektifikatsiyasi amalga oshiriladi. Ushbu ixtirodan
1.3-dioksalan olish uchun foydalanish mumkin, u polimer va kopolimerlarni ishlab
chiqarishda qo`llaniladi.
III.2. Texnologik ajratish sxemalarini sintez
qilish usullari
Optimal texnalogik sxemalarni sintezini amalga oshirish uchun quyidagilarni
bilish kerak:
Ikkala sof tarkibiy qismlarni va bu ko`p kompanentli aralashmani tashkil
etadigan barcha aralashmalarning fizik-kimyoviy va kimyoviy xossalari.Qismlar
va aralashmalarning qaynash nuqtalari,fazaviy muvozanat parametrlarini bilish eng
muhimdir. Qismlarning kimyoviy faolligi va ajratish jarayonida termal
barqarorligi, bu xususiyatlar barcha termodinamik, kimyoviy va texnalogik
cheklovlarni aniqlashga imkon beradi. Har xil ajratish usullarining imkoniyatlari,
ulardan foydalanish,afzalliklari va kamchiliklari.Tuzilish xususiyatlari va har-xil
ajratish moslamalarini ishlatish imkoniyatlari, ularning asosiy xususiyatlarini
tavsiflovchi bunday qurilmalarning tasnifi mavjud.Bir qator qurilmalardan tashkil
topgan va ma`lum o`ziga xos xususiyatlarga ega bo`lgan aralshmalarni ajratish
uchun
ishlatiladigan
turli
xil
funksional
harakatlarning
texnalogik
komplekslarining tuzilishi. Azeotropiya bilan bog`liq bo`lgan boshqa cheklovlar va
kerakli kompozitsion mahsulotlarni olish. Texnalogik ajratish sxemalari
optimallashtirish usullari:
Shuni esda tutish kerakki, texnalogik sxemani optimallashtirish azeotropiya
bilan bog`liq bo`lgan termodinamik cheklovlarni va shuning uchun tarkibiy
qismlarni
yoki
fraksiyalarni
ajratish
tartibini
belgilaydigan
birgalikda
aralashmaning fazaviy muvozanat sxemasini tuzilishini optimallashtirish bilan
boshlanishi kerak. Bundan tashqari global optimallash mezonlari va xususiylardan
foydalangan holda kompyuterlardan foydalanishga asoslangan usullardan
foydalanish mumkin.
III.3. Zeotrop va azetropik aralashmarlani ajratish
uchun issiqlik va material oqimlari bilan
komplekslardan foydalanish.
Kompleks ustunlarga yonma yon ekstraktsiya qilingan ustunlar bir nechta
besleme ustunlari, shuningdek to`liq va qisman bog`langan ustunlar (yon qismli
ustunlar) issiqlik va material oqimlari kiradi. Ajratish kompleksini elementlari
sifatida murakkab ustunlardan foydalanish ajratish jarayonini tashkil qilishning
mumkin bo`lgan variantlari sonini sezilarli darajada oshiradi. Issiqlik komplekslari
bir qator sanoat aralashmalarining ajralishi bilan bog`liq bo`lgan oqimlar bilan
tekshiriladi. Ularning gaz fraktsiyasi stansiyalarida izo-Ca, n-Ca, izo-Cs, n-Cs
aralashmalari uchun ishlatilishi ajratish uchun energiya sarfini 50% ga
qisqartirishga imkon beradi. Ikkilamchi distillash agregatlarida bog`langan issiqlik
oqimi bilan komplekslardan foydalanish shunga o`xshash natijalarni berishi
mumkin. Neftni qayta ishlashda keng qo`llaniladigan masofadan ajratish bo`limlari
bo`lgan ustunlar (moyni birlamchi distellash uchun agregatlar, kataletik
yorilish,aromatik uglevodorodlarni ajratish, benzinlarni birlamchi distillash va
boshqalar) va masofadan mustahkamlash bo`limlari bo`lgan ustunlar (masalan azot
argon va kislorod olish uchun havoni ajratish komplekslari) qisman bog`langan
issiqlik oqimi bilan komplekslari deb tasniflanishi kerak.
Evristik qoidalarga asoslangan sintez usullari
Ushbu usullar mavjud ajratish sxemalarini sintez qilish strategiyasini
belgilaydigan maxsus qoidalar to‟plamining shakllanishiga asoslanadi. Ushbu
qoidalar odatda , jarayonlarning fizik-kimyoviy qonunlarni aks ettiradi. Turli
mualliflar tomonidan taklif qilingan evristik qoidalar quyidagilar:
- Distillash ajratish usuli bilan zeotropic aralashmalar uchun “to‟g‟ridan –
to‟g‟ri “ ajratish ketma ketligiga ustunlik beriladi ( tarkibiy qismlar bir – biridan
ajralib turadi, eng yuqori darajada o‟zgaruvchan ( eng past qaynash nuqtasiga ega )
komponentdan boshlab ) . Ustunlar );
-Tarkibiy qism boshlang‟ich aralashmaning boshqa barcha tarkibiy
qismlaridan aancha yuqori bo‟lgan tarkibiy qism birinchi navbatda tarkibiy qismlar
yoki fraksiyalarini tanlash uchun tanlanishi kerak;
-Qiyin bo‟lgan alohida ajratish juftligini yoki alohida qiyin bo‟lgan alohida
qismlarni ajratish jarayoni ajratishning umumiy ketma ketligida nihoyasiga
yetkazilishi kerak;
-Uskunaga taasiri jihatidan eng “ tajovuzkor” komponentni ajratish
tizimidan olib tashlash kerak;
-Sxemaning bir varianti tanlanadi unda har bir ustundaagi yuqori va pastki
mahsulotlarning nisbati birlikka yaqin;
-Umumiy kalit tarkibiy qismlarining nisbiy o‟zgaruvchanlikdagi faarqlarini
kamaytirish uchun ajratish amalga oshirilafdigan sxema variant tanlangaan;
Ajratuvchi vositani u kiritilgan asbobdan so‟ng darhol ajratish keraak.
Ko‟rib chiqilgan qoidalaar ajratishning barcha usullari va holatlarini qamrab
olmaydi. Ular ko‟pincha bir-biriga zid keladi va bazilarini aks ettiradi.
Integral gipotetik usul
Birinchi bo‟lib integral usulning g‟oyasi bazi keng qamrovli global
sxemadan aniq optimal ajratish sxemasigacha sintez qilishi o‟z ichiga oladi. Global
tizim barcha mumkin bo‟lgan variantlarni o‟z ichiga olishi kerak. Shunday qilib
integral-gepotetik usul ikkita asosiy bosqichni o‟z ichiga oladi;
Gepotetik umulashtirilgan texnologik ajratish sxemasini sintez qilish;
Tahlil optimallashtirish gepotetik umulashtirilgan texnologik sxema.
Umuman olganda , ushbu usul yordamida optimal ajratish sxemasini sintez
qilish muommoni hal qilsh uchun kamayadi
Evolutsion usul
Bir oziq ovqat oqimini mahsulotning ikkii oqimiga bo‟lishning ushbu usuli
asoslari tavsiflangan usul shundan iboratki, dastlabki („ asos sifatida qabul
qilingan) ajratish sxemasi uchun “qo‟shni “ ajratish sxemalari malum qoidalardan
foydalangan holda tuziladi. Keyin ulardan sxema tanlanadi, unga ko‟ra ajratish
anchaa arzon narxda aamaalgaa oshiriladi. Va yana taanlangan sxema bilan
“qo;‟shni “ hosil bo‟ladi. Jaraayon minimal harajatlar bilan tavsiflangan
kintaktlarning zanglashigaa olib kelgan bo‟lsa to‟xtatiladi. Shunday qilib
evolutsion usulning umumiy strategiyasi quyidagi bosqichlarni o‟z ichiga oladi;
Sxeaning bazi sodda dastlabki versiyasini sintez qilish ;
Boshlang‟ich versiyada eng am samaarali elementning samaaradorligini
malum bir muvofiqlik koeffitsientidan aniqlash;
Ushbu elementni kontaktlarning zanlashiga olib tashlanishi;
Ushbu elementning modifikatsiyasi;
O‟zgaartirilgan elementni zanjirning qolgan qismi bilan bog‟lash va pallani
tuzatish;
Sxemaning yangi olingaan versiyasi uchun samaradorlik koefitsiyentini
aniqlash. Ko‟rsatilgan bosqichlar tegmaslik kontaktlarning zanglashiga qadar
takrorlanadi.
Axborot-entropiya usuli
Mykov va uning xodimlari tomonidaan ishlab chiqarilgan. Axborot-
entropiya yondashuvi malum bir nazariy asosga ega bo‟lsa ham o‟ziga xos evristik
usul sifatida qaralishi mumkin. Ushbu usulga ko‟ra optimal ajratish sxemasi
malumot olishning samarali jaaraayoni bilan taqqoslanadi. Shuning uchun
tegmaslik tizimi barcha ajratish moslamalarini ajratish qobiliyati uchun maksimal
mezonlarga mos keladi. Axborotli entropiya yondashuvini qo‟llash dixotomiyaning
evristik qoidasini qo‟llash bilan bir xil natijaalaargaa olib keladi.
Ushbu usul bilaan olingan texnologik sxemalarning eng maqbul variantlari
bilan harajatalarini qisqartirish nuqtai nazaridan optimal bo‟lgan variantlarni
taqqoslash sezilarli tafovutni ko‟rsatdi. Ko‟rib chiqilganlardan tashqari rekursiv
usul va “tasodifiy matritsa” usuli ham qo`llaniladi.
XULOSA
Dastlabki aralashmaning belgilangan miqdori, tarkibi harorati bilan ustunlar
kublaridagi energiya sarfi bir necha parametrlar bilan belgilanadi, xususan:qazib
olish distillash kolonining reflyuks raqamlari va agentning regeneratsiya ustuni,
qazib oluvchi moddaning harorati va oqim tezligi. Ustundagi reflyuksiya raqamlari
oziq-ovqat plitalari va ta‟minotining holatiga bog‟liq. Ekstraktor agenti odatda
qaynash nuqtasida ustunga oziqlanadi.Ilgari qazib olish distillash uchun hisob-
kitoblar shuni ko‟rsatdiki, agent ustunga qo‟yiladigan haroratning oshishi bilan
qozondagi energiya sarfi kamayadi.
Boshqa tomondan, agent ekstraksiyasi ustuniga yuqori haroratda kiritiladi,
uni sovutish bilan kamroq issiqlikni olish mumkin. Shunday qilib, agentni yetkazib
berish haroratni aniqlash uchun sxemaning texnik-iqtisodiy asosini bajarish kerak.
Ushbu bosqichda optimizatsiyalash muammosining o‟lchamligini kamaytirish
uchun biz Ted380 C (ustunga yetkazib beriladigan ekstraktorni qaynash nuqtasi)ni
qabul qildik.
Bu uning issiqligini ishlab chiqarish ehtiyojlari uchun, masalan, dastlabki
aralashmani isitish uchun ishlatishga imkon berdi. Shunday qilib, asosiy ustunning
kubidagi minimal energiya sarfini taminlash uchun quyidagi jarayon
parametrlarining optimal kombinatsiyasini topishimiz kerak.1) qazib oluvchi
vositaning o‟ziga xos iste‟moli; 2) ovqat plitalarining holati; 3) qazib oluvchi
vositani plastinka bilan taminlash holati. Ushbu parametrlarning barchasi bir-biri
bilan bogliq bo‟lganligi sababli hisob-kitoblarni bir necha bosqichda o‟tkazdik.
Boshlang‟ich aralashmaning miqdori 100 kg/soatni tashkil etdi, dietada etil
tselosolve konsentratsiyasi og‟irlik bo‟yicha 27.4% ni tashkil etadi. Asosiy
ustunningbsamaradorligi 26 tonnani, regeneratsiya urtuning samaradorligi 23
tonnani tashkil qiladi. Etil tselosolveli mansulot konsentratsiyasi 99.0%Vt.,
Do'stlaringiz bilan baham: |