Uglevodorod gazlarini absorbsion tozalashda samarali absorbentlar kompozitsiyasini ishlab chiqish

UGLEVODOROD GAZLARINI ABSORBSION TOZALASHDA SAMARALI ABSORBENTLAR KOMPOZITSIYASINI ISHLAB CHIQISH


O.B.Axmedova, Sh.М.Ortiqova
Buxoro muxandislik texnologiya instituti,
Buxoro, O‘zbekiston, Tel: [phone].

Sanoat qurilmalarida gazlar mujassamlashtirilgan usulda tozalanadi, ya`ni qattiq va suyuq yutuvchilarni qo’llash orqali. Barcha qattiq yutuvchilar vodorodsulfid miqdori kam bo’lgan gazlarni tozalashda foydalanadi. Gazlarda vodorodsulfid miqdori qancha ko’p bo’lsa, suyuq yutuvchilar shuncha ko’p ishlatiladi. Etanolaminlar bilan gazlarni tozalash jarayoni keng tarqalgan. Etanolaminlar aminli spirtlar guruhiga kiradi va ular monoetanolamin (NOC₂H₄NH₂); dietanolamin NH(C₂H₄OH)₂; trietanolamin N(C₂H₄OH)₃ larga bo’linadi.

Tabiiy gazni aminli absorbentlar bilan tozalashda, ma’lum bir absorbent kompozitsiyasini tayyorlash orqali oltingugurtlili gazlardan tozalashning ko‘piklanishni olishning samarali usulini ishlab chiqishdan iborat. Magistrlik dissertatsiya amaliyoti davrida, eng maqbul absorbent kompozitsiyasini aniqlashga muvofiq bo‘lindi. Oltingugurtli gazlarni aminli absorbentlar bilan tozalashda va ko‘piklanishni oldini olishda quydagi absorbent kompozitsiyasi samarali ekanligi aniqlandi:

• 
  metildietanolamin (MDEA) -30-40%-absorbent;
  
• 
  polimol-10-15% -sirt aktiv modda;
  
• 
  etilenglikol (EG)- 10-15% -erituvchi;
  
• 
  Suv 30-35% erituvchi disotsion muhit hosil qilishda.
  

MDEA li kompozitsiyaning pH muhiti 10 dan yuqori bo‘lgandagina absorbent suvning miqdori 30% ni tashkil qiladi va absorbentning qovushqoqligi yetarli darajada bo‘ladi. Gazni vodorod sulfiddan tozalash siklik absorbsiya usulida olib borilib, bunda metildietanolaminning 30-40%li suvli eritmalari vodorod sulfidni yutuvchi sifatida ishlatiladi.
MDEAning shu maqsadda keng ishlatiladigan alkanolaminlar, monoetanolamin va dietinolaminga nisbatan afzalliklari quyidagilardan iborat: vodorod sulfidni СO₂ aralashmasidan ajratishda yuqori selektivlikka (tanlab ajratishga) ega.
MDEAga vodorod sulfidning va karbonat angidridning absorbsiyasi quyidagi kimyoviy reaksiyalar bilan uzatiladi.
R₃N+H₂S+ R₃NH⁺-HS^_ (l)
R₃N+CO₂+H₂0+R₃NH⁺HCO₃" (2)
2-tenglama karbonat angidridning MDEA bilan o‘zaro ta’sirining umumiy reaksiyasi bo‘lib, u bikarbonat hosil bo‘lishi bosqichidan:
СO₂+ Н₂O+Н СO₃"+Н⁺
va neytrallash bosqichidan iborat:
R₃N+H⁺+ R₃NH⁺
1 -reaksiya amaliy jixatdan bir zumda yuz beradi. Н₂СO₃ ning hosil bo‘lishi juda sekin yuz beradigan reaksiya bo‘lib, u 2-reaksiya bo‘yicha СO₂ ning MDEA bilan bog‘lanish tezligi yig‘indisini nazorat qiladi.
Ma’lumki, gaz aralashma komponentlarining suyuqliklarga absorbsiya tezligi shu komponentlarning ikki faza - gaz va suyuqlik aralashmasi tezligi bilan aniqlanadi.
Bunda, agar H₂S va СO₂ ning gaz fazasidagi almashinish tezligi o‘zaro yaqin bo‘lsa, ularning suyuqlikdagi almashinish tezligi ko‘proq 1- va 2-kimyoviy reaksiyalarda boradigan absorbsiya tezligi bilan aniqlanadi. Shu sababli 1- va 2-reaksiyalar tezligi juda katta bo‘lishiga qaramasdan H₂S va СO₂ ning MDEA eritma bilan umumiy absorbsiya tezligi unchalik darajada bo‘lmasa xam, H₂S ning tezroq yutilishi bilan farqlanadi.
Shu tariqa, ushbu xolatda gaz tarkibida СO₂ qatnashgan gazdan H₂S tanlab ajratishga erishish mumkin. Bunda absorber shunday o‘lchamlarga ega bo‘lishi lozimki, ya’ni gazning unda bo‘lish vaqtini ta’minlay olishi, amaliy jixatdan umumiy vodorod sulfidning yutishni ta’minlay olishi, karbonat angidridning katta miqdordagisini ajratib olishga mo‘ljallanmagan bo‘lishi kerak. Tanlab yutuvchi sifatida MDEA bug‘ining afzalligi ayniqsa, H₂S:СO₂ nisbati <1 bo‘lgan kam oltingugurtli gazlarni tozalashda kuzatiladi.
Ma’lumki, adsorbsiya jarayoni aralashmalarni ajratish uchun qo‘llaniladi va har doim desorbsiya jarayoni bilan ketma-ket o‘tkaziladi. Odatda, adsorbentni qayta ishlatish maqsadida unga yutilgan modda desorbsiya qilib ajratib olinadi. Buning uchun ko‘рincha suv bug‘i ishlatiladi. Desorbsiya natijasida olingan adsorbtiv va suv bug‘i aralashmasi kondensatorga yo‘llaniladi. Unda mahsulot suvdan cho‘ktirish usulida ajratib olinadi.
Sanoatda desorbsiyaning bir necha usuli qo‘llaniladi.

1. 
   adsorbentga yutilgan komponentlar yutiluvchi moddalarga nisbatan yuqori adsorbsion qobiliyatga ega bo‘lgan eltkichlar yordamida siqib chiqariladi;
   
2. 
   adsorbent qatlamini qizdirish yo‘li bilan nisbatan yuqori uchuvchanlikka ega yutilgan komponentlarni bug‘latish bilan siqib chiqariladi.
   

Ayrim hollarda adsorbsiya jarayonida hosil bo‘lgan smola va boshqa mahsulotlarni tozalash uchun ushbu komponentlar kuydiriladi. Desorbsiyaning u yoki bu usulini qo‘llash texnik-iqtisodiy maqsaddan kelib chiqqan holda tanlanadi. Ikkala usul ham amaliyotda keng va ko‘рincha birgalikda qo‘llaniladi. Adsorbsiya jarayoni tugagandan so‘ng adsorbent qatlamidan toza bug‘ yoki gaz o‘tkaziladi va yutilgan modda ajratib olinadi. Desorbsiya jarayonini jadallashtirish uchun yuqori haroratdagi desorblovchi eltkich adsorbent qatlamidan o‘tkaziladi. Desorblovchi eltkich sifatida suv va organik moddalar bug‘lari hamda inert gazlarni qo‘llash mumkin. Desorbsiya jarayoni tugagandan so‘ng adsorbent qatlami, odatda, quritiladi va sovitiladi. Qayta tiklash jarayonida faollangan ko‘mirga yutilgan uchuvchan erituvchilar to‘yingan suv bug‘i yordamida desorbsiya qilinadi. Shuni alohida ta’kidlash kerakki, yutilgan moddaning asosiy qismi desorbsiya jarayonining boshida ajratib olinadi. Jarayon oxiriga borib uning tezligi pasayadi, ammo yutilgan komponent birligiga suv bug‘ining sarfi juda ko‘payib ketadi. Shuning uchun suv yoki boshqa organik modda bug‘larini tejash maqsadida desorbsiya jarayoni oxirigacha olib borilmaydi. Shu sababli yutilgan komponentning bir qismi adsorbentda qolib ketadi.
Desorbsiya jarayoni davomida isituvchi bug‘ning bir qismi butun sistemani isitishga, adsorbentda yutilgan moddani desorbsiyalash va atrof-muhitga yo‘qotilgan issiqlikni kom-pensatsiya qilishga sarflanadi. Lekin shuni nazarda tutish kerakki, isituvchi bug‘ning hammasi adsorbentda butunlay kondensatsiyalanadi. Adsorbent qatlamidagi desorbsiyalangan moddalar dinamik bug‘ yordamida puflab chiqariladi. Dinamik bug‘ adsorbentda kondensatsiyalanmaydi va qurilmadan desorbsiyalangan moddalar bilan birga uchib chiqadi.
Тaxminiy hisoblarga ko‘ra, 1 kg moddani desorbsiyalash uchun 3÷4 kg dinamik bug‘ sarflanadi. Seolitlarni qayta tiklash uchun ko‘рincha qizdirilgan quruq gaz ishlatiladi. Desorbsiya jarayoni adsorbsiya kabi qo‘zg‘almas, harakatchan va mavhum qaynash qatlamlarida olib boriladi.