|
Amaliy mashg‘ulot № 14
Nasadkali rektifikatsion ustunlar hisobi
Rektifikatsiya – bu turli haroratga ega bo‘lgan, bir-biriga qarama-qarshi harakatlanuvchi, muvozanati bir xil bo‘lmagan suyuq va bug‘li fazalar o‘rtasidagi ikki taraflama massa va issiqlik almashinish yo‘li bilan uchuvchan suyuqliklarning gomogen qorishmalarini ajratish jarayonidir.
Ajratish odatda ustunli qurilmalarda fazalarning ko‘p marotabali yoki uzluksiz kontaktida amalga oshiriladi. Har bir kontakt paytida suyuqlikdan past haroratda qaynaydigan komponent ajralib chiqadi, ular bilan bug‘lar to‘yinadilar. Bug‘dan esa, ko‘proq suyuqlikka aylanadigan yuqori darajada qaynaydigan komponent kondensatsiyalanadi. Fazalar orasidagi komponentlar almashinuvi, oxir-oqibatda bug‘lar deyarli toza past haroratda qaynaydigan komponentga aylanadi. Bu ustunning yuqori qismidan chiqayotgan bug‘lar, alohida qurilmada kondensatsiyalanganlaridan so‘ng, distillyat (yuqori mahsulot) va flegma – suyuqlikni beradilar. Flegma ustunni sug‘orish va ustundan ko‘tarilayotgan bug‘lar bilan o‘zaro g‘arakat qilishi uchun qaytariladi. Pastdan deyarli toza yuqori haroratda qaynaydigan komponent – kub qoldig‘i (pastki mahsulot) olinadi. Qoldiqning bir qismini ustunning pastki qismida yuqoriga ko‘tariladigan bug‘ oqimi hosil qilish uchun bug‘latiladi.
Rektifikatsiya – XIX asrning boshlarida asosan spirt va neft sanoatining eng muhim texnologik jarayonlaridan biri sifatida ma’lum. Hozirgi paytda rektifikatsiyadan toza holdagi komponentlar ajratib olish muhim ahamiyatga ega bo‘lgan kiyoviy texnologiyaning turli sohalarida (organik sintez, izotoplar, yarim o‘tkazgichlar va yuqori chastotali boshqa turli moddalar hosilasidan) tobora kengroq foydalanilmoqda.
Kimyoviy-fizikaviy asoslar.
Rektifikatsiya yo‘li bilan bir jinsli qorishmalarni komponentlarga aylantirishning yuqori darajasiga erishish mumkin. Rektifikatsiya sodir bo‘ladigan jarayonlar mohiyati va bunda olinadigan natijalarni t–х–у diagrammasi yordamida kuzatish mumkin.
x1 tarkibli boshlang‘ich qorishmani qaynash darajasigacha qizdirib, suyuqlik bilan muvozanatda turgan bug‘(b nuqta) ni olamiz. Bu bug‘ning tanlovi va kondensatsiyasi x2 tarkibli to‘yingan NK(x2>x1) ni beradi. Bu suyuqlikni ham qaynash darajasigacha qizdirsak, t2 – kondensatsiyasi yanada ko‘proq NK mavjud bo‘lgan x3 suyuqlikni beradigan bug‘ (d nuqta) ni olamiz. Shunday tahlitda ketma-ket suyuqlik bug‘lantirsh va bug‘ni kondensatsiyalash jarayonini o‘tkazsak, natijada, deyarli toza NK (distillyat) dan iborat suyuqlikni olishimiz mumkin.
Xuddi shunday, х4 tarkibiga to‘g‘ri keladigan bug‘li fazadan kelib chiqib, bir qator ketma-ket bug‘latish va kondensatsiyalash jarayonlarini o‘tkazib, deyarli toza VK dan iborat suyuqlik (qoldiq) ni olish mumkin.
Ko‘p marotaba bug‘latish jarayonini sodda tarzda ko‘p pog‘onali qurilmada amalga oshirish mumkin. Bunda, birinchi pog‘onada boshlang‘ich qorishma bug‘lanadi. 2-pog‘onada esa, birinchi pog‘onadan qolgan suyuqlik, uchinchi pog‘onada, ikkinchi pog‘onadan kelgan suyuqlik bug‘lanadi va hokazo.
Xuddi shunday, ko‘p marotabali kondensatsiyalash jarayonini tashkil etish mumkin. Bunda, har bir keyingi pog‘onaga oldingi pog‘onadan chiqqan, suyuqlik ajratib olingan bug‘lar o‘tadilar.
Pog‘onalar yetarlicha ko‘p bo‘lsa, bu yo‘l bilan konsentratsiyasi yuqori bo‘lgan komponentlar bilan boyigan suyuqlik yoki bug‘li faza olish mumkin. Ammo, bu fazalarning chiqishi boshlang‘ich qorishmadagi uning miqdoriga nisbatan birmuncha kam bo‘ladi. Bundan tashqari, tasvirlangan qurilmalar beso‘naqayligi (juda kattaligi) va atrof-muhitga ko‘p issiqlik chiqishi bilan farq qiladi.
Odatda kompakt qurilmalar- rektifikatsion ustunlarda o‘tkaziladigan rektifikatsiya jarayonlarida qorishmalar tejamli, to‘liq va aniq komponentlarga bo‘linishiga erishiladi.
Fazalar o‘rtasidagi o‘zaro harakatda sistemaning muvozanatni saqlash holatiga intilishi tufayli massa va issiqlik almashinuvi bo‘lib o‘tadi.
Har bir kontakt natijasida komponentlar o‘zaro fazalarga qayta bo‘linadilar: bug‘ birmuncha PK bilan boyiydi, suyuqlik esa – VK bilan boyiydi.
Ko‘p marotabali kontakt oqibatida boshlang‘ich qorishmaning to‘liq ajratilishiga erishiladi.
Shunday qilib, muvozanatning yo‘qligi va shunga ko‘ra, fazalar haroratidagi tafovut (fazalar ma’lum bir nisbiy tezlikdagi harakatda) va ko‘p marotabali kontaklashish rektifikatsiya o‘tkazishning zarur shartlaridan biridir.
Do'stlaringiz bilan baham: |
