Tabiiy gazni adsorbsiya usuli bilan zaxarli gazlardan tozlash

TABIIY GAZNI ADSORBSIYA USULI BILAN ZAXARLI GAZLARDAN TOZLASH.
Gazni quritish
Gazlarni tozalash
Gazlarni adsorbsiya usuli bilan tozalash
Gazlarni H2S va S02 dan tozalash usullari


Gazni quritish - gazlar tarkibidagi suv bugʻlarini ajratib olish. Fizik-kimyoviy hamda fizik usullar yordamida bajariladi. Fizik-kimyoviy usul absorbsiya va adsorbsiya usullarini oʻz ichiga oladi.Absorbsiya usullari gazlardagi suv bugʻlarini suyuq moddalarga yuttirishga asoslangan. Bu usulda kuritiladigan gaz avval sovitiladi, keyin absorbsion apparatning pastki qismiga kiritiladi. Apparatning yuqori qismidan gaz yunalishiga qarama-qarshi absorbent eritmasi (maye, dietilenglikol) beriladi. Absorbent sifatida kalsiy xlorid (35—40%), glitserin (85%), dietilenglikol (85—97%), uchetilenglikol, sulfat kislota (94—96%) va b. moddalarning eritmalari ishlatiladi. Gaz tarkibidagi namlik absorbentga oʻtadi. Bunday usulda quritilgan gaz tarkibida kupi bilan 0,2 g/m3 nam qoladi. Adsorbsiya usullari qoʻllanilganda gazlardan nam qattiq moddalar — adsorbentlarga yutiladi. Adsorbent sifatida qattiq holdagi CaCI2, NaOH, KON, MgO, P2O5, boksitlar, silikagel, alyumogel va b. ishlatiladi. Bu moddalar oʻz ogʻirligiga nisbatan 2% dan 10% gacha namni yuta oladi. Adsorbentlar gazlarni absorbentlarga nisbatan yaxshiroq quritadi. Fizik usullar nam gazni issiqdik almashish apparatlarida suv yoki boshqa issiqlik yutuvchi suyuqpiklar bilan sovitish, gazni siqishdan soʻng sovitish va siqilgan gazni birdaniga kengaytirishga asoslanadi. Gazlarni oʻta quritish uchun odatda, ikki pogʻonali sxema tatbiq etiladi. Bunda nam gaz dastlab absorbsion va soʻngra adsorbsion qurilmalarda quritiladi. G.qdan maqsad koʻp komponentli gazlarni fraksiyalarga ajratish, yonuvchi gazlarni quvurlar orqali joʻnatish va b. Sanoat uchun G.q.ning ahamiyati katta.
Gazlarni tozalash - sanoat korxonalaridan ajralib chiqayotgan gazlarni ortiqcha (qattiq, suyuq va gaz holidagi) aralashmalardan xoli qilish jarayoni. I. ch. jarayonlarida hosil boʻladigan gazlar tarkibida har xil qoʻshimcha moddalar boʻlishi tabiiy. G. t. natijasida qimmatbaho mahsulotlar ushlab qolinadi, keyingi qayta ishlash jarayoniga yomon taʼsir qiladigan yoki apparatlarni yemiradigan zararli moddalar ajratiladi, tashqi havoga chiqadigan iflosliklar kamaytiriladi. G. t.da gazlardagi qoʻshimcha moddalarni suyuqliklarga yuttirish (adsorbsiya); elektrostatik kuchlar taʼsirida yoki ogʻirlik kuchi taʼsirida choʻktirish; suv bilan tozalash; filtrlash usullaridan biri; absorber, adsorber va b. apparatlar ishlatiladi.
Gazlarni adsorbsiya usuli bilan tozalash
Adsorbsiya usuli gaz aralashmasidagi zararli komponentlarni benzin bug`larini yutishga asoslangan. Bunda oltingugurt birikmalarini chiqarib olish elementar oltingugurtgacha oksidlab yoki oddiy adsorbsiya usuli bilan ajratib olish


mumkin. Fizik adsorbsiya jarayoni H₂S ni gaz (oqimidan) qattiq yutuvchi modda bilan selektiv adsorbsiyalashga asoslngan. Masalan, seolitlar bilan. Bu usulning afzalligi shundaki H₂S bilan bir vaqtni o’zida seraorganik birikmalar va suv parlari ham yutiladi. Adsorbsiya usuli bilan tozalash qurilmasi Sho’rtongaz gazni qayta ishlash zavodida qo’llanildi.
₂S va S0₂ gazlari kо‘pincha yer ostidan olinayotgan tabiiy gazlarni tarkibida uchraydi, Ularni miqdori xar xil: bir protsentdan kam, ba’zan bir necha protsentgacha yetadi. S0₂ gazi aytarlik zararsiz, H₂S esa oz miqdori zararlidir.
Gazlarni H₂S va SO₂ dan tozalashni bir necha xil usullari bor. Ular asosan ikki guruhga bо‘linadi: absorbsiya va desorbsiya usullari. Absorbsiya usuli о‘z navbatida ikkiga bо‘linadi: kimiyoviy (xsmosorbsiya) va fizikaviy.
Xemosorbsiya (kimyoviy) usulda gaz xemosorbent bilan reaksiyaga kirishadi. Absorbent sifatida etinolaminlar (mono-, di-, tri-), ishqoriy metallarni karbonatlari, temir gidrooksidi va boshqalar ishlatiladi. Fizikaviy usulda esa suv, organik erituvchilar - noelekroditlar (I-metilpirrolidon, sulfolan, metanol va boshqalar) ishlatiladi.
Monoetanolami, bilan H₂S va S0₂ larni reaksiyalari:

Monoetanolaminning eritmasi 10 dan 30 % gacha kо‘pincha 15-20 % mass, holatida ishlatiladi. Temperaturani yuqoriga kо‘tarilsa erituvchimiz о‘z holiga keladi va yana ishlatiladi.
Ishqoriy metallar (kaliy yoki natriy)ning karbonat tuzlarini eritmasini Ph 9-11 ga tengdir. Ular ishqoriy xususiyatga ega. Shu sababli ular kislota xossasiga ega bо‘lgan H₂S va SO₂ gazlarini absorbsiya qilish imkoniyatiga egadir.

Hosil bо‘lgan NaHCO₃ ni eritmasini isitilsa yana NaHCO₃ eritmasi hosil bо‘lib, ishlab chiqarishga qaytarib beriladi.

Tozalashning adsorbsiya usuli

Qо‘llaniladigan adsorbentlarning orasidan nisbatan yaxshirog‘i seolitlardir. Seolitlar H₂S bilan bir vaqtda boshqa oltingugurt birikmalari va og‘ir uglevodorodlarni ham о‘z g‘ovoklarida yig‘ib oladi. Odatda regeneratsiya gazini Klaus ustanovkasiga berilishi mо‘ljallangan. Ammo regeneratsiya gazlarida uglevodorodlar ham mavjuddir. Bu uglevodorodlarni chiqindi sifatida ketishiga sabab bо‘ladi. Bundan tashqari regeneratsiya xaroratida (350-400°C) og‘ir uglevodorodlar smolasimon moddalar hosil qilib adsorbentni ishdan chiqaradi. Shu sababdan adsorbsiya boshqa, masalan absorbsiya usulidan keyin qolgan H₂S ni oz miqdorini tozalash uchun qо‘llash maqsadga muvofiq bо‘ladi.

Absorbtsiya jarayoni to’g’risida umumiy tushunchalar.

Gaz hamda bug’ aralashmalardagi bir yoki bir necha komponentlarning suyuqlikda tanlab yutilish jarayoni absorbtsiya deb ataladi. Yutilayotgan gaz absorbtiv, yutuvchi suyuqlik absorbent deyiladi. Absorbtiv bilan absorbentning o’zaro ta`siriga ko’ra absorbtsiya jarayoni ikki xil bo’ladi: fizik absorbtsiya va kimyoviy absorbtsiya (xemosorbtsiya). Fizik absorbtsiyada yutilayotgan gaz bilan absorbent bir - biri bilan kimyoviy birikmaydi. Agar yutilayotgan gaz absorbent bilan o’zaro birikib, kimyoviy birikma hosil qilsa, xemosorbtsiya deyiladi.
Fizik absorbtsiya ko’pincha qaytar jarayondir, ya`ni suyuqlikka yutilgan gazni ajratib olish mumkin bo’ladi, bu hol desorbtsiya deyiladi. Absorbtsiya va desorbtsiya jarayonlarini uzluksiz olib borish natijasida yutilgan gazni toza holda ajratib olish va yutuvchi absorbentni bir necha marta qayta ishlatish imkoni tug’iladi. Absorbtiv va absorbent arzon va ikkilamchi maxsulot bo’lgani uchun, ular absorbtsiya jarayonidan keyin ko’pincha qayta ishlatilmaydi (masalan, gazlarni tozalaganda).
Absorbtsiya jarayonini amalga oshirish qurilmalarining sxemasi.
Absorbtsiya qurilmalari ishlash rejimiga ko’ra davriy va uzluksiz bo’ladi. Kichik hajmli ishlab chiqarishlarda faqat davriy ishlaydigan absorbtsiya qurilmalaridan foydalaniladi. Zamonaviy sanoat korxonalarida ko’pincha uzluksiz ishlaydigan qurilmalar ishlatiladi. Gaz va suyuq fazalarning yo’nalishiga ko’ra, qarama - qarshi va to’g’ri yo’nalishli absorbtsiya qurilmalari mavjud. Absorbtsiya qurilmalari ish printsipiga asosan bir va ko’p pog’onali, retsirkulyatsiyali va regeneratsiyali bo’ladi.
Absorber ketma - ket ulangan qarama - qarshi yo’nalishli qurilmaning sxemasi ko’rsatilgan. Qurilma tarkibiga absorberlar 2 dan tashqari eritma yig’gichlar 1, eritmani uzatish uchun markazdan qochma nasoslar va eritmani sovitish uchun issiqlik almashinish qurilmalari 3 kiradi. Yutuvchi suyuqlik gazning yo’nalishi bo’yicha oxirgi absorberga beriladi, yuqoridan pastga oqib, qabul qiluvchi yig’gichga tushadi va nasos yordamida sovitgich orqali oldingi absorberga yuboriladi. Shunday qilib gaz va suyuqlikning qarama - qarshi yo’nalishdagi o’zaro ta’siri yuz beradi.

Gazni qayta ishlash zavodlaridagi asosiy jarayon bu – benzinsizlashtirish jarayoni hisoblanadi. Qayta ishlanadigan neft gazini hajmidan, bu gazdagi zarur komponentlarni ajratish darajasiga va boshqa omillarga ko’ra benzinsizlashtirishni to’rt usuli qo’llaniladi:
• Kompressorlash;
• Past temperaturali kondensatsiya va rektifikatsiya;
• Absorbsiyalash;
• Adsorbsiyalash;

Benzinsizlantirishni kompressorlash usulida gazni siqishga asoslangan bo’lib, havoli va suvli sovutkichlarda sovitiladi. Bunda gaz tarkibidagi og’ir uglevrdorodlar va suv bug’lari kondensaciyalanadi, so’ngra separatorlarda ajratiladi. Bu usul orqali gazdan zarur komponentlardan etarli darajada ajratish imkonini ta`minlaydi va odatda boshqa benzinsizlashtirish usullari bilan birikkan holda o’tkazish talab etiladi.

Benzinsizlantirishni adsorbsiyalash usuli C3H8+ yuqori uglevodorodlar miqdori 50 dan 100 g/m3 gacha bo’lgan neft gazlarini qayta ishlashda qo’llaniladi. U adsorbentlar yuzasiga bug’lar va gazlarni yutilishiga asoslangan. Adsorbent sifatida odatda aktivlangan ko’mirdan foydalaniladi. Bunda adsorbent gazdagi og’ir uglevodorodlar asta–sekinlik bilan to’yinadi. Yutilgan uglevodorodlarni haydash va adsorbentni qayta tiklash uchun o’ta qizdirilgan suv bug’i bilan ishlov beriladi. Adsorbentdan haydalgan suv va uglevodorod bug’lari aralashmasi sovitiladi va kondensaciyalanadi hamda olingan beqaror benzin osongina suvdan ajratiladi.
Nasadkali absorber:
- qobiq; 2- tarqatuvchi tarelka; 3-nasadka qatlami; 4- tayanch to’rlari; 5-qayta taqsim- lovchi tarelkalar; 6,8-lyuklar; 7-qaytaruvchi qurilma; A-gaz kiradigan shtutser; B-gaz chiqadigan shtutser; V-suyuqlik beradigan shtutser; G va D –suyuqlik chiqadigan shtutserlar.

Kolonna 2 yuqorisidan chiqayotgan gazlar va bug’lar aralashmasi 8-sovutkich – kondensatorda sovitiladi. Gazlar hosil bo’lgan kondensat bilan birgalikda 9-gaz-suv ajratkichga tushadi. Gaz-suv ajratkichning yuqorisidan kondensatciyalanmagan quruq (metan va etan) gazlar qurilmadan chiqariladi.
Suyuqliklar bilan ishlash qiyin, fazalarning kontakt yuzasini oshirish uchun ko’proq suyuqlik sarflanadi, suyuqlik tomchilari kolonnadan chiqib ketmasligi uchun gaz tezligining miqdori kichik qiymatga ega.
Fazalarning nisbiy tezligi va katta gaz oqimi to’lqinsimon harakatda bo’lgani uchun bu qurilmalarda gaz fazasidagi massa almashinish koeffitsienti yuqori bo’lib, bu absorberlar yaxshi eriydigan gazlarni suyuqlikka yuttirish uchun keng qo’llaniladi.