|
5.11- rasm. Suyuq havoni ajratish uchun bir martali rektifikatsiyalash
qurilmasi:
1 – issiqlik almashgich; 2 - qaynatgich; 3 ~ drossel jo‗mragi; 4 – rektifikatsiyalash
kolonnasi.
Суюқ ҳавони ажратиш учун иккимартали ректификациялаш
қурилмаси
ҳаво компонентларининг жуда аниқ ажралишига эришиш
имконини беради. Бу ҳолатда ректификациялаш колонна бири
иккинчисининг
устига
жойлаштирилган
иккита
колонна
композициясини ташкил этади. Пастки колонна 5 ҳавони дастлабки
тўйинтириш учун хизмат қилади ва юқорида жойлашган асосий
колоннадаги босимдан кўпроқ бўлган юқори босим остида
ишлайди., Колонна 5 колоннадан 2 оқиб тушиб суюқ кислород
билан совитилувчи дефлегматорга эга 2. Колоннанинг 5
дефлегматори бир вақтнинг ўзида колоннанинг 2 қайнатгичи
183
ҳамдир.
5.12-rasm. Ikki martali rektifikatsiyalash qurilmasi:
1, 6, 1 - drosselli jo‗mraklar; 2, 5 - yuqori va pastki rektifikatsiyalash kolonnalar; 3 -
deflegmator; 4 – karman (cho‗ntak); 8 - pastki kolonna qaynatgichi
Олдиндан тозаланган ва совитилган ҳаво 0,7 МПа босим остида
колонна 5 қайнатгич серпантинига берилади ва у ерда иссиқлик
алмашиниши натижасида у конденсацияланади 5. Сиқилган ҳаво
дроссель жўмрагидан 7 ўтаѐтиб қўшимча совутилади ва
колоннанинг 5 таьминот ликопчасига бориб тушади. Колоннада
босим 0,6 МПа чегарасида таьминланади. Ректификация давомида
қайнатгичда 8, 40 – 60% атрофида кислороди бўлган юқори
ҳароратда қайновчи компонент каби суюқлик йиғилади.
Серпантиндан ўтувчи ҳаво билан иссиқлик алмашиниши
натижасида куб суюқлигининг бир қисми буғланади, колонна
бўйлаб юқорига кўтарилаѐтиб оқиб тушаѐтган суюқлик билан
контактлашади. Буғ фазасининг азот билан тўйиниши юз беради ва
иссиқлик алмашгичнинг қувурли бўшлиғига киришида масса улуши
94 – 96 % ни ташкил этади. Иссиқлик алмашгичнинг қувурлар
оралиғи бўшлиғида колоннадан 2 оқиб тушувчи суюқ кислород
билан иссиқлик алмашиниши натижасида, азот ўз иссиқлигини
қайновчи кислородга бериб тўлиқ конденсацияланади Бу иссиқлик
алмашинишига колонналардаги босимлар фарқи (A
p
= 0,45 МПа)
натижасида эришилади, ва натижада, колонна 5 дефлегматори
184
қувурларидаги азотнинг қайниш ҳарорати колонна 2
қайнатгичидаги кислороднинг қайнаш ҳароратидан юқорироқ
бўлади.
Юқори колоннада мутлоқ босим 0,14 – 0,16 МПа чегарасида
ушлаб турилади ва бу кислороднинг қайнаш ҳарорати 366°С га мос
келади. Пастки колоннада 0,59 МПа мутлоқ босимда азотнинг
қайнаш ҳарорати 371°С ни ташкил этади. Шундай қилиб,
конденсацияланувчи азот ва қайновчи кислороднинг конденсатор
иши учун зарур бўлган ҳароратлар фарқи ўртача 5°С ни ташкил
этади.
Углерод оксиди
-191,5
Метан
-161,6
Этан -88,6
Пропан -42,1
Изобутан -11,7
n-Бутан
-0,5
Изопентан
27,9
n-Пентан 36,1
Агар
индивидуал
модlа
эмас,
газлар
аралашмаси
совeтилишдан
ўтказиладиган
бўлса,
унда
аралашма
компонентларининг
фазали
ўтиш
ҳарорати
юқорида
келтирилганлардан фарқ қилади ва компонентларнинг ўзора
таъсирига ҳам боғлиқ бўлади. Тизим икки фазали ҳолатга ўтганидан
сўнг, қайнаш ҳарорати аралашманинг қайнаш ҳароратидан анча паст
бўлган компонентлар суюқ фазага аралашиш имконига эга бўлади.
Бундан ташқари, суюқ фаза компонентлари улуши қанча кўп бўлса,
аралашган газ компонентлари миқдори ҳам шунча кўп бўлади.
Босимнинг ортиши компонентларнинг қайнаш ҳароратини
оширади, аммо уларнинг нисбий учувчанлигини камайтиради ва
бунинг натижасида ректификация аниқлигини ҳам пасайтиради.
Баъзан газ аралашмаларни хусусан углеводород газларини
ажратиш учун юқори ҳароратли ректификациядан фойдаланиш
мақсадга мувофиқ бўлади. Бу ҳолатда, қоидага кўра газ ва суюқ
фазалар орасидаги чегаравий компонентлари тарқалишининг ҳам
таъсири мавжуд бўлади ва тоза компонент олиш мақсадида
жараѐнни ташкил қилишда уни ажратиб олиш даражаси 50 – 60 % ни
ташкил этади.
Юқори ҳароратли ва паст ҳароратли ректификациянинг
185
таққослаш тавсифи.
Атроф муҳит ҳароратидан юқори ҳароратларда қайновчи
аралашмаларни ректификация қилишда колонна буғлатгичини
қиздириш учун иссиқлик ташқаридан махсус иссиқлик ташувчи
билан масалан сув буғи билан берилади.
Паст ҳароратли ректификацияда тизимда паст ҳароратни
таьминлаш учун иссиқлик сарф этилади ва иссиқликни ташқаридан
киритиш энергия харажатининг тезда ошишига олиб келади.
Шунинг учун бу жараѐнда буғлатгични қиздириш ажратиладиган
аралашманинг ѐки ажратиш маҳсулотларининг энергияси ҳисобига
амалга оширилади.
Юқори ҳароратли ректификация қурилмаларида конденсатор -
совутгичда совитиш ва колоннада флегма ҳосил бўлиши атроф
муҳит ѐки совитилган сув билан бевосита иссиқлик алмашиниши
ҳисобига юз беради.
Паст ҳароратли ректификация жараѐнида конденсация
иссиқлиги, унинг олиниши учун совитувчи қурилмада иш
сарфланиши керак бўладиган ташқи совитувчи агент (масалан,
суюлтирилган пропан, этан, азот ва х.к.) билан олиниши керак.
Паст ҳароратли ректификация жараѐни газни сиқиш жараѐни
билан албатта уйғунлашади, чунки доимо ташқаридан иссиқлик
оқимининг таьсири мавжуд бўлиб, натижада суюқликнинг бир
қисми буғланади. Газни сиқиш учун сарфланадиган энергия нафақат
суюқлик йўқотилишининг ўрнини тўлдириш, балки қурилмани
совитиш ва колоннани ишга тушириш даврида керакли миқдордаги
суюқлик билан тўлдиришни ҳам таьминлайди.
Паст ҳароратли ректификация жараѐнида суюқлик ва буғ
ҳароратлари фарқи колоннанинг ўзида бўлгани каби, конденсаторда
ҳам, буғлатгичда ҳам жуда кичик, 3 – 5°С дан ошмаган бўлиши
керак. 98 % азотдан ташкил топган конденсат дефлегматори иккита
деярли тенг оқимларга ажратилади, улардан биттаси кислородни
азотдан янада тўлиқроқ тозалаш учун колоннанинг 5 таъминотига
бориб тушади, иккинчиси эса, карман (чўнтак) 4 да йиғилиб,
дросселли жўмрак 1 орқали флегма кўринишида колонна 2
таьминотига берилади. Колоннали аппаратлар ректификацияси
маҳсулотлари колонна 2 юқори ва пастки қисмларидан чиқариб
олинади. Дистиллят масса улуши 99,8 – 99,9 % бўлган азот бўлиб,
кубдан эса 99,3 %ли суюқ кислород чиқариб олинади.
186
Ҳавонинг таркибида бўлувчи ва ректификация маҳсулотларида
мавжуд бўлган камѐб газлар ҳам паст ҳароратли ректификация
усули билан ажратиб олиниши мумкин.
Do'stlaringiz bilan baham: |
