1-§. Fanning mazmuni, vazifalari, predmeti va uslublari. Kimyoviy va mexanik texnologiyalar haqida tushuncha
Download 2.1 Mb. Pdf ko'rish
|
1-maruza. Kirish doc
- Bu sahifa navigatsiya:
- 5-§. Texnologik jarayon va muvozanatni baholash mezonlari, kimyoviy jarayonlar haqida tushuncha
Eritmalarni konsentrlash. Turli xil moddalarning suyuq eritmalari
erituvchini bugʻlatish yoki sovutish orqali erigan moddani kristallantirish orqali konsentrlanadi. Eritmadan erituvchi bugʻlatilganda undagi erigan moddalarning konsentratsiyasi ortib boradi. Minerallar tarkibidagi komponentlarning erituvchida eruvchanligi turlicha boʻlganligi va bu eruvchanlik haroratga bogʻliqligidan foydalanib eritmani sovutish orqali erigan moddalarni kristallantirish orqali ham xomashyolar boyitiladi. 5-§. Texnologik jarayon va muvozanatni baholash mezonlari, kimyoviy jarayonlar haqida tushuncha Kimyoviy texnologiya kimyo ishlab chiqarish hunari bo'lib, fizik va kimyoviy hodisalaming birligidan iborat. Bu hodisalaming komplcksidan texnologik jarayon vujudga keladi. Kimyoviy texnologik jarayon quyidagi o‘zaro bog‘hq elementar jarayonlar (bosqichlar) yig'indisidan tashkil topadi: 1) o’zaro ta’sirlashuvchi komponent(tashkil etuvchi) larni reaksiya muhitiga (reaktorga) kiritish; 2 ) kimyoviy reaksiya; 3) mahsulotlami reaksiya muhitidan (zonasidan) chiqarish. Ta’sirlashuvchi komponentlami reaksiya zonasiga kiritish - molekulyar diffuziya yoki konveksiya yordamida bajariladi. Kuchli aralashtirish qorish natijasida ta’sirlashuvchi moddalarda konvcktiv o'tish turbulent diffuziya deb ham ataladi. Ikki yoki undan ortiq faza sistemalarda ta’sirlashuvchi moddalami reaksiyaga kiritish qattiq moddalami suyultirish yoki suyuqliklarda eritish, suyuqliklami bug'latish yoki qattiq moddalami haydash (havoga), gaz holidagi moddalami desorbiylash yoki absorbiylash yo'li bilan bajarish mumkin. Fazaaro o'tish - bu murakkab diffuziya jarayonidan iborat. Kimyoviy reaksiya - bu kimyoviy texnologik jarayonda ikkinchi bosqich hisoblanadi. Ta’sirlashuvchi sistemada, odatda bir necha ketma-ket, gohida parallel kimyoviy reaksiyalar sodir bo'ladi. Natijada asosiy mahsulot bilan birga qo'shimcha moddalar, ya’ni xom ashyoda bo'lgan qo'shimchalar bilan reaksiya uchun qo'llangan moddalar orasida ta’sirlashuv moddalari ham bo'lishi mumkin. Natijada asosiy mahsulot bilan birga xalq xo'jaligida ishlatish ahamiyatiga ega bo'lgan yoki ahamiyatsiz chiqindilar hosil bo'lishi mumkin. Ishlab chiqarish jarayonlarini tahlil qilishda barcha jarayon (reaksiya) emas, balki asosiy qiymatga ega bo'lgan mahsulot ishlab chiqarish jarayoni hisobga olinadi. Mahsulotlami reaksiya zonasidan chiqarish - diffuziya, konveksiya yoki moddalami bir fazadan (gaz, suyuq, qattiq) boshqa fazaga o‘tkazish yo‘li bilan bajariladi. Texnologik jarayon tezligi ana shu uchta jarayonning eng sekin ketayotgani bilan belgilanadi. Agar kimyoviy reaksiya jarayoni juda sekin kechsa, u umumiy tezlikni belgilaydi, bunda jarayon kinetik muhitda (sharoitda) kechadi. Bunda texnologlar moddalar konsentratsiyasini, haroratni 0 ‘zgartirish, katalizator ishlatish va boshqa reaksiya tezligini oshiruvchi omillardan foydalanadilar. Agar jarayonning umumiy tezligini komponentlami reaksiyaga kiritish yoki mahsulotni chiqarish jarayonlari belgilasa, demak, jarayon diffuziya muhitida (sharoitida) ketadi. Bu holatlarda diffuziya tezligini oshirishga harakat qilinadi, ya’ni qorishtirisharalashtirish tezligi oshiriladi, konsentratsiya va harorat oshiriladi yoki fazalar kamaytiriladi. Agar jarayonning barcha elementlari tezligi o‘zaro yaqin bo'lsa, konsentratsiya, harorat (gohida bosim ham), aralashtirish tezligi o'zgartirilib, kinetik va diffuziya jarayonlarini tezlatishga harakat qilinadi. Kimyoviy texnologiyaning asosiy qonuniyatlarini bilisti o'tkaziladigan jarayonlar uchun eng samarali sharoit yaratishga, mahsuldorlikni oshirish va mahsulot sifatini yaxshilash, jarayonni intensivlash, uni tahlil qilish va yangi texnologiyalar yaratishda texnologga yordam beradi. Kimyoviy texnologiya jarayonlarida kimyoviy reaksiyalar asosiy o’rin tutadi va kimyoviy, fizik-kimyoviy va fizik o’zgarishlar sodir bo’ladi. Kimyo-texnologik jarayonlami sinflashda kimyoviy reaksiyalar oddiy, murakkab-parallel va murakkab ketma-ket sodir bo'lishi hisobga olinadi. Bunda reaksiyalar oksidlanish - qaytarilish (gomolitik) va kislota - asosli (geterolitik) bo'lishi, qaytar va qaytmas bo'lishi e’tiborga olinadi. Kinetik va diffuziya sharoitida o'tadigan jarayonlar chegaralanishi zamr. Ayniqsa, gaz yoki suyuq aralashmalar qattiq moddalaming g'ovak yuzalari bilan ta’sirlashishida, ya’ni geterogen sistemalami sinflashda qiyinchilik tug'iladi. Bunday jarayonlarda limitlovchi jarayon bosqichiga bog’liq ravishda quyidagi muhit chegarasini kuzatish mumkin; tashqi diffuziya, tashqidan ichki diffuziya (qattiq moddalar g‘ovaklarida), ichki – o’tuvchi va kinetik. Bu chegaralar, ayniqsa, geterogen-katalitik jarayonlarda muhim ahamiyatga ega. Agar jarayon mexanizmi murakkab bo’lsa, uning u yo’ki bu sinfga mansubligini matematik modellash yo’li bilan aniqlash mumkin. Texnologi jarayonlarni optimallash uchun texnologik tartib(rejim) kata ahamiyatga ega. Texnologik tartib(rejim) deb, barcha omillar (parametrlar)ning jarayon tezligiga,mahsulot hosil bo’lishiga va sifatiga ta’siri tushuniladi.Unga la’sir etadigan asosiy omillar harorat, konsentratsiya, hajm, katalizator va lining aktligi, reagentlarni qorishtirish va boshqalar kiradi. Kimyoviy jarayonlar katalitik va nokatalitik, past va yuqori haroratliga bo‘linadi. Vakuum ostida, atmosfera bosimida va yuqori bosimda past yoki yuqori konsentratsiyada o‘tkaziladigan jarayonlar mavjud. Jarayon ketishiga bog'liq ravishda davriy va uzluksiz bo'ladi hamda mos ravishda uzluksiz ishlaydigan reaktorlami oqimli (potokli) deyiladi va ularda ta’sirlashuvchi moddalar uzluksiz o‘tib turadi. Gidrodinamik tartib (rejim) bo'yicha ham: to’la qorishtiruvchi reaktorlar; ideal siqib chigaruvchi reaktorlar; qarama-qarshi oqimli reaktorlar bo'ladi. To’la qorishtiruvchi tartibda turbullash shunday kuchliki, uzluksiz reaktorlarda ham reaktoming har bir nuqtasida, butun hajmida reagentlar konsentratsiyasi bir xil boiadi. Ideal siqib chigaruvchi reaktorlarda esa boshlang'ich moddalar mahsulot bilan qorishmaydi, bilaks laminar oqim bilan reaktordan o'tadi. Qarama-qarshi oqimli reaktorlarda esa boshlang'ich xom ashyo hosil boiayotgan mahsulotga qarama-qarshi yuradi (absorbsiya va boshq.). Bu reaktorlarda aralashish darajasi birinchi turdagilardan kam, ikkinchi turdagilardan ko'proq boiadi. Harorat tartibi (rejimi)ga qarab uzluksiz reaktorlar izotermik, adiabatik va politermik sinflarga boiinadi. Izotermik reaktorlarda butun reaksion hajmda harorat bir xil boiadi. Bunday jarayonlar to'la qorishtiruvchi reaktorlarda yoki issiqlik effekti kichik va konsentratsiyasi past reaksiyalarda boiadi (ya’ni gazlami zararli moddalardan tozalash va boshq.). Adiabatik reaktorlarda issiqlik berilmaydi ham, olinmaydi ham, u ta’sirlashuvchi moddalarga singiydi (akkumulyatsiyalanadi). Ideal adiabatik tartib tashqi muhitdan to'la himoyalangan ideal siqib chigaruvchi reaktorlarda bo'lishi mumkin. Bunda reaktor o'qi bo'yichaoqim harorati modda hosil bo'lishi darajasiga to'g'ri yoki teskari proporsional boiadi. Politermik reaktorlarda bir qism issiqlik reaksiya zonasidan chigariladi yoki u yerga beriladi. Bunday holatda reaktoming bo'yi yoki balandligi bo'yishaharorat har xil boiadi. Reaksiyalar issiqlik effektiga qarab ikkiga: ekzo-va endotermik jarayonlarga bo’iinadi, ya’ni issiqlik chigaradigan va yutiladigan. Geterogen sistemalarda jarayonlar to’g’ri, qarama-qarshi va chorraha oqimliga sinflanadi. Reaksiyalar tartibiga ko’ra sinflanadi, ya’ni bir, ikki, uch va poli boiadi. Masalan, reaksiya tezligi W = KC A n C B m dagi konsentratsiya ko'rsatkichlari (n + m +...) yig'indisi reaksiya tartibini (ya’ni n + m = R tartibli) belgilaydi. Agar A modda me’yoridan oshiq berilsa, bunda reaksiya tartibi V m ga bog'liq boiadi va n ga kamayadi. W = K 1 C B m boiadi, bunda K 1 = k C a n . Yuqoridagi jarayonlar sinfiga bog'liq ravishda reaktoming tuzilishi loyihalanadi. Kimyoviy texnologiya kursida o'rganiladigan soha bu kimyoviy muvozanat va kimyoviy texnologiya jarayonlari tezligidir. Muvozanat va jarayon tezligini boshqaradigan qonuniyatlar gomogen hamda geterogen sistemalardan o'zaro katta farq qiladi. Kimyoviy reaktsiyalar qaytariladigan va qaytarilmaydiganlarga boʻlinadi. Qaytarilmaydigan jarayonlar faqat bitta yoʻnalishda davom etadi. Qaytariladigan reaktsiyalar qaytarilmaydigan reaktsiyalardan farq qiladi, chunki ularda reaktsiya mahsulotlari boshlagʻich moddalarga qaytarilishi mumkin. Download 2.1 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: |
Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling
ma'muriyatiga murojaat qiling