Ўзбекистрн республикаси

5. Атроф мухитга куйиладиган асосий талаблар
Демак, атроф мухитга куйиладиган асосий талабларга куйидагиларни киритса булади:

1. 
   Атроф мухит техник системага караганда моддалар сакловчи чексиз катта сигим, шунингдек бекорга келган (гарчи «улик») Т₀ ва Р₀ даги энергиядан иборат. Шундай килиб атроф мухит эксергияси унга моддалар чегарасига кушганда ёки унинг захирасидан олганда яъни атроф мухитнинг интенсив параметрлари, шу жумладан Р₀, Т₀, Х_i,o система билан моддалар бирикишида хам узгармайди.
   
2. 
   Моддалар чегарасидаги изобар-изотермик потенциал система компонентлари булган «кадрсизланган» (девальвация килинган) кимёвий реакция махсулотлари минимал булиши керак яъни улардан фойдаланиш учун иш бажариш талаб килинмайди.
   
3. 
   Иложи борича, мухит параметрлари табиат атроф мухити параметрларига максимал якин булиши керак.
   
4. 
   Мухит компонентлари узаро термодинамик мувозанатда булиши керак, бунинг устига кандайдир жараёнларни сёкинлаштирилганлиги, олдин айтилган булиши керак. Бошкача килиб айтганда термодинамик тахлил «уйин коидалари» аник езилгандан сунг бажарилиши керак.
   

Эксергиянинг чегаравий хисобини танлашни енгиллаштириш максадида хар турли техник жараёнларни турт гурухга булиш мумкин:
1. Физикавий жараёнлар, бу жараёнларда ишчи жисмларнинг таркиби узгармайди. Буларга епик системаларда (модда билан мухит уртасида алмашинув йук) борадиган турли сикиш жараёнлари, моддаларни киздириш, газларни суюлтириш ва бошка киради;
2. Кимёвий узгаришлар (яъни янги моддалар вужудга келмайди) бормайдиган, компонентлар концентрацияси бу холда узгарадиган жараёнлар. Буларга, жумладан, аралашмаларни ажратадиган куп жараёнлар киради;

3. 
   Кимёвий реакциялар яъни янги молекулалар хосил буладиган жараёнлар;
   
4. 
   Ядро реакциялари яъни янги атомлар хосил буладиган жараёнлар.
   

Биринчи гурух жараёнларининг тахлилида эксергияни хисоби учун мухит таркиби (Р₀ ва Т₀ ни билиш етарли) тугрисидаги маълумотлар талаб килинмайди. Мадомики, иккинчи гурух жараёнларининг боришида янги моддаларнинг вужудга келиши мумкин булмаганлиги учун эксергия хисоби чегарасидаги моддалар сифатида система компонентлари узи булиши мумкин. Учунчи гурух жараёнларида янги атомларнинг вужудга келмаслиги сабабли, хисоб чегараси моддаларни танлашда ушбу шароитдаги мумкин булган реакцияларни хисобга оладилар. Иккинчи гурух жараёнларга фойдали казилмаларни физикавий усуллар билан бойитиш, табиий газни тозалаш ва ажратиш, нефт ректификацияси, хавони парчалаб ажратиш ва х.к. киради. Бу эса хавони парчалаш жараёнининг биринчи гурух булиммасидир. Иккинчи гурух булимига табиий хом ашени кимёвий йул билан кайта ишлагандан сунг олинган аралашмани ажратиш жараёнлари киради. Бу органик синтез махсулотларнинг (яъни метан конверсиясида олинган буғ-газ аралашмаларини ажратиш, суюк углеводородларни крёкинглаб, кумирни газлаштириш ва бошкалар) ректификациясидир.
Бу иккала гурух жараёнлари бир-биридан анча фарк килади, иккинчи гурух булимида ажратишга учрайдиган моддалар хом ашеда йук, шунинг учун агар табиий мухит биринчи булимда жараёнлар эксергия чегараси хисоби учун кабул килинса, у холда иккинчи булимда бундай хисоб чегарасидан фойдаланиб булмайди. Масалан, агарда айрим моддалар концентрацияси табиий мухитда нульга якин булса, бу холда бу моддаларнинг техник объектидаги эксергия хисоби чегараси чексиз катта булади. Бу холда аралашма эксергияси хисоблашда хисоб чегараси килиб Р_умум.0.1 МПа ни кабул килиш керак ва компонент эксергиясини эмас, балки умумий аралашма эксергиясини температура ва босим узгариши натижасида ортиши оркали хисоблаш керак (II.16 юкоридаги тенгламага каранг). Бундай ендашиш эксергияни хисобида бир катор кийинчиликларни айланиб утишига имкон беради. Агар газ аралашмаси эксергияси Р_умум.да 0.1 МПа га тенг булса, аралашма компонентнинг хар бирининг эксергияси манфий булади, ва у ажратиш даврида нульга ортади (агарда р_i,o=Р₀=0.1 МПа).
Кимёвий реакциялар утадиган системалар учун факат ушбу системада утадиган ёки утиши мумкин булганларини хисобга олиш керак. Бундай ендашиш тугрига ухшаса хам, бирок шунингдек айрим камчиликлар билан боглик. Масалан кимёвий-технологик системалар, турли гурухларга тегишли одатда бир катор боскичлардан иборат. Купчилик кимёвий ишлаб чикаришлар технологик занжирдан иборат булиб, бунинг устига биринчи боскичида – бу купична физикавий ва кимёвий усуллар билан хом ашени тайерлаш (тозалаш), сунгра кимёвий ишлов боскичи келади, кейинги боскичда эса реакцион аралашма махсулотларни ажратиш (ректификациялаш, кристаллаш, абсорбциялаш ва бошк.) боскичи ва яна кайтадан кимёвий ишлов бериш боскичи ва хоказолар.
Бундай жараёнларни боскичма-боскич эксергетик тахлилида турли чегарадаги эксергия кийматларидан фойдаланиб бир окимдаги моддалар эксергияси турли боскичлар учун хар хил булади. Масалан, кумирни углёкислота билан газлаштиришда ва метанол синтезини куриб чикамиз: С+СО₂-2СО; СО+2Н₂-СН₃ОН.
Биринчи холда атроф мухит сифатида каттик углерод ва СО₂ кабул килишга тугри келарди. У холда СО эксергияси 2143 кДж/кг тенг булар эди. Иккинчи холда эса СО учун атроф мухит булиб метанол ва водород хизмат килса СО эксергияси 1041 кДж/кг тенг булар эди. Ушбу холда карама-каршилик осонликча хал килинади. Бу система кандай реакция кечимидан ёки бу системада кечиши мумкин булишидан каттий назар, бу холда водород ва углеродни оксидланиш жараёнини хисобга олса бас. У холда иккала жараён учун атроф мухит бир хил булади, булар СО₂ ва Н₂О.
Агар кандайдир конкрет холларда ягона эксергия кийматини топиш мумкин булса, бошка холларда мутлако мумкин эмас. Масалан кимёвий реакцияларда олинган аралашмаларни ажратиш боскичини тахлилида. Демак, бир турдаги модда бир хил босимда ва температурада иккита (ёки купрок) эксергия кийматига эга булиши мумкин. Бу муаммо эксергия фаркини хисоблашда, жараённинг самарадорлиги "«фаркланадиган"»ёки "«максадли"»деб аталувчи ФИК билан бахолаб хал килинади.
Аммиак синтези даврида эксергиянинг узгариши натижасида Е_NH3 куйидигига тенг булади:
(II.40) Реакция компонентлари концентрацияси атмосфераникига утаетганда реакция компонентларининг узгаришини хисобга олганда Т₀ ва Р₀да эксергия узгаришига тенг тоза элементар моддалардан хосил булган моддаларнинг Гиббс энергияси узгариши маълумотларидан хисоб вактида фойдаланадилар.
Хакикатан, энергия хосил булиши (Е_хос.б)га тенг
(II.41)
(II.42)
Агар белгиласак
(II.43)
Бу тенгламалардан куйидагини оламиз:

Таянч сузлар ва иборалар: моддаларнинг эксергавий чегараси, газ эксергияси, метанни енишидаги эксергия ФИКи, атроф мухит, метан ёнишидаги аммиак синтез килишда эксергияни узгариши ва унинг хисоби, фосфорнинг кимёвий эксергияси, хлорнинг кимёвий эксергияси, ноорганик моддаларнинг эксергияси, порциал, моль эксергияси, аралаш моддалар эксергияси, кумир эксергияси.