Маъруза - 8 АММИАК ВА ДИОКСИД УГЛЕРОДПАРИНИНГ
ДИСТИЛЛЯЦИЯСИ
Филтрли суюқлик таркибидаги эритилган аммоний гидрокарбонат,
карбонат ва
хлорид тузларидан аммиак ва диоксид углероднинг регенерация қилиш жараёни
дистилляция (десорбция) деб номланади.
Абсорбция бўлимига буғ газ аралашмасини бериш ва унинг узлуксиз моддий
оқимини юбориш қамда филтрли суюқликдан тўлиқ диоксид углерод ва аммоний ажратиб
олиш жараёнлари дистилляция булимининг асосий вазифалари ҳисобланади. Абсорбция
булимига буғгаз аралашмаси қуйидаги технологик кўрсаткичлар билан кетади.
Аммиак микдори, %.......................51-53
Диоксид углерод микдори, %............26-28
Ҳарорат, °С...................................58-60
Эритмалардан аммиак ва диоксид углеродларини регенерация қилиш
физик-кимё асослари
Боғланган аммиакнинг оҳакли суспензия билан парчаланиш реакцияси ва
эритмалар қиздирилиш ҳисобига дистилляция бўлимида аммоний
карбонат тузларининг
парчаланиш реакциялари амалга ошади.
Аммиак ва диоксид углеродларнинг десорбция жараёни дистилляция
минораларида ўтказилади. Дистилляцон минора дистиллер (ДС), дистилляция иссиқлик
алмашиниш аппарати (ТДС) ва дистилляция газларининг конденсатор совитгичларидан
(ККДС) ташкил топган бўлади. Сода ишлаб чиқариш заводларида дистилляция суюқлиги
буғ билан қиздирилади. Қиздирилаётган филтрли суюқликнинг ҳарорати 35-40°С гача
ошганида, аммоний гидрокарбонатнинг парчаланиши ва диоксид углероднинг ажралиб
чиқиши бошланади. Ҳарорат 65-70°С гача кўтарилиши
билан аммоний карбонатнинг
дистилляцияси бошланиши кузатилади. Ҳосил бўлаётган аммиак эритмада қолади ва
диоксид углероднинг ажралиб чиқиш даражаси ва тезлигига салбий таъсир кўрсатади,
чунки у диоксид углероднинг эрувчанлигини ошириб юборади. Дистилляция иссиқлик
алмашиниш аппаратида суюқлик окимнинг ҳарорати 80-90°С гача ошгани учун аммоний
карбонат парчаланишини кескин тезлашади, кейинчалли эритма қайнаш нуқтасигача яқин
қиздирилган ҳолда, диоксид углероднинг деярли тўлиқ десорбцияси кузатилади.
КХДС ва ТДС аппаратларида қуйидаги реакциялар ўтади:
(NH
4
)
2
CO
3→
2NНз+СO
2
+Н
2
O-972 кДж/кг;
NН
4
НСОз
→NНз+СO
2
+H
2
O-239кДж/кг;
NаНСОз+NН
4
С1
→NаС1+NН
4
НСОз+89 кДж/кг;
Қисман, NНз
( эритма)
→NНз
(газ)
-2053 кДж/кг
Кейинчалли, моддий баланс ҳисобларини соддалаштириш мақсадида филтрли
суюқликда барча натрий NаС1 шаклида, барча диоксид углерод аммоний карбонат ва
гидрокарбонат шаклида бўлади деб шартли равишда қабул қилинади.
Дистилляция иссиқлик алмашиниши аппаратида филтрли суюқлик аралаштириш
аппаратига юборилади (аралаштиргичли реактор). Бу ерга оҳак суспензия ҳам юборилади
ва бунинг натижасида аммоний хлориддан аммиакнинг регенерация жараёни ўтказилади:
2NН
4
С1+Са(ОН)2
→СаС1
2
+2NНз+2Н
2
0+218 кДж/кг
Ушбу жараёнда ҳосил бўлаётган эркин аммиак газ фазасига ажралиб чиқади.
Бундан ташқари ТДС нинг суюқлигида қолган карбонат тузлари аралаштирувчининг
ичида кальций гидроксид билан реакцияга киришадилар:
(NН
4
)
2
СОз+Са(ОН)
2
-
→СаС0
3
+2NН
3
+2Н
2
O -17кДж/кг
Бу реакция кальций гидрооксид ортиқча сарфланишига олиб келади.
Аралаштирувчи ва дистиллердан барча ўтаётган қўшимча реакцияларнинг ичида
гипс ҳосил булиши реакцияси энг салбий деб ҳисобланади,
чунки гипс аппарат ва
трубаузатгичларнинг ички юзаларида чўкма шаклида ўтириб қолади:
Na
2
SO
4
+CaCl
2
→CaSO
4
+2NaCl-264кДж/ кг
Сода ишлаб чиқаришда гипс чўкмалари ҳосил бўлиши (инкрустация) энг жиддий
муаммолардан бири ҳисобланади. Ушбу муаммонинг ҳал қилиниши дистиллернинг
эксплуатация вақтини оширишга боғлиқ ва бу ўз навбатида резервли аппаратуранинг
сонини камайтиришга олиб келади. Дистиллерда гипсли чўкманинг ҳосил бўлиши бир
томонидан, кальций сульфат ҳосил бўлиши шароитлари иккинчи томонидан,
дистилляция жараёнининг аппаратурали шаклланишига боғликдир. Дистиллерда
кузатиладиган ҳарорат диапазонларида кальций сульфат иккита кристаллик модификация
ҳосил қилади. Ҳарорат 93°С дан паст бўлганида икки сувли гипс(СаS0
4
-2Н
2
O),
ундан
юқорида яримсувли гипс (СаSО
4
· 0,5Н
2
О) ҳосил бўлади. Критик ҳароратдан паст бўлган
шароитида ҳосил бўлаётган СаS0
4
-2Н
2
O қиздирилган ҳолда 93°С ҳароратда яримсувли
гипс шаклига ўтади.
Кристаллар ўзгариши жараёни қаттиқ тузнинг трубаузатгич ва аппаратлар
деворларида чўкишига олиб келади. Шунинг учун дистилляция жараёни критик
ҳароратдан (93°С) юқори ёки паст; шароитда ўтказилади. Жараён
гипсни стабил
модификацияларининг
ҳарорат
областларида
ўтказилганлиги
ҳисобига
инкрустацияларнинг мицимал ўсиш тезлиги кузатилади. 93°С ҳароратидан юқори иш
режими “иссиқ”, 93°С дан паст бўлса |иш режими «совуқ» деб номланадилар. Сода ишлаб
чикариш саноатида кўпинча «иссиқ» иш режими қўлланилади.
Кальций сульфат чўкиш жараёнида СаSO
4
билан ўта туйинган эритмалар ҳосил
булади. Ўта тўйинишни йўқотиш тезлиги дистилляция қилинаётган суюқлик ва оҳакни
суспензиялар аралац1иш шароитлари ҳамда затравка-кристаллар, яъни СаS0
4
кристалланиш марказлари мавжудлигига боғлиқ^ир. Одатда 30 мин мобайнида ўта
туйинқш 0,02-0,04 н.д. гача камаяди, яъни ўта тўйиниш деярли тўлиқ йўқотиладй,
Дистилляция жараёнининг аппаратурали шаргланиши дистиллаер суюкликнинг
ва оҳакни суспензияларнинг аралашишига яхши шароитлар яратади, шу
жумладан
кальций сульфатнинг ўта тўйинишининг олиб ташлаш вақтини таъминлайди. Бундан
ташқари дистиллернинг контакт элементларининг конструкцияларида инкрустация пайдо
бўлишига йўл қўймаслиги керак. |
Дистилляция булимига филтрли суюқликдан ташқари бир неча миқдорда
таркибида эриган шаклда гидрокарбонат ва карбонат натрийлардан иборат топган кучсиз
суюқлик келиб тушади. Қиздирилиш натижасида натрий гидрокарбонат газли диоксид
углерод ажралиб чикиши билан диссоциация қилади:
2NаНС
3
→Na
2
СОз+СO
2
+H
2
O-113 кДж/кг
Натрий карбонат аммоний хлорид билан реакцияга киришади:
Nа
2
С0
3
+2NН
4
С1
→2NаС1+2NНз+СO
2
+Н
2
O-934 кДж/кг
Бу реакциялар юқори ҳароратларда юқори тезлик билан ўтадилар.
Замонавий дистилляция бўлимлари кучсиз суюкликларни қайта ишлаш учун
махсус дистилляцион миноралари билан таъминланган бўлади ва улар кичикдистилляция
миноралари деб номланади. Кичик дистилляция минораси кучсиз суюқлик дисстиллер
(ДСЖ) ва кучсиз суюқпикнинг конденсатор-совутгичларидан (КХДСЖ) иборатдир.
Кичик
дистилляция аппаратида кучсиз; суюқликни қайта ишлаш жараёнида
натрий карбонат ва аммоний хлорщг орасидаги кимёвий реакция мавжуд эмас.
Дистилляция ва кичик дистилляция аппаратларида ўтаётган жараёнлар бир бирига
боғликдир ва шунинг учун улар аммиак ва диоксид углеродлар десорбцияси учун бир
технологик схемаси таркибида курилмокда.
Do'stlaringiz bilan baham: 
