1. Kirish Kalsinatsiya jarayonining fizik-kimyoviy asoslari

Kalsinatsiyalangan soda ishlab chiqarishda vakuum filtirning mukkamal hisobi
Reja:
1. Kirish
2. Kalsinatsiya jarayonining fizik-kimyoviy asoslari.
3. Kalsiy va uglerod oksidlarining fizik – kimyoviy xossalari.
4. Kalsinatsiyaning texnologik sxemasi.
5. Kalsinatsiya jarayonining texnologik xisoblari.
6. Xulosa
Foydalanilgan adabiyotlar


Kirish
Xozirgi kunning talabi ishlab chiqariladigan maxsulotlarni sifati va turini oshirish, innovatsion texnologiyani rivojlantirish, qurilmalarning konstruktsiyasin yangilashdan iborat. Shunday maxsulotlardan biri kaltsiylangan soda va kaliy oʼgʼitlar ishlab chiqarish texnologiyasi.Texnologiyaning nazariy asoslarini yaxshi bilish, mashina vaqurilmalarning ishlash rejimi, texnologik jarayonlarni jadallashtirish va takomillashtirish oʼrganishdan iboratdir.
Mamlakatda xom ashyo va energiya holatini, mintaqadagi kelgusida xom ashyo va energiya muammosini hal qilish, kaltsiylangan soda va mineral oʼgʼitlar ishlab chiqarishini taraqqiy qilish masalalarini oʼrganish: kimyoviy jarayonlarni termodinamik, kimyoviy muvozanatini va kinetikasini fizik-kimyoviy tahlil qilib qulay (optimal) sharoitlarni aniqlab jarayonni jadallash, ishlab chiqarishda energiyani tejash yoʼllarini aniqlash.
Tarmoq normalarini va xavfsizlik qoidalarini oʼzlashtirish, mashina va uskunalarni joylashtirish, kundalik texnologik xujjatlarni rasmiylashtirish, chiqindilardan foydalanish muammosini hal qilish va chiqindisiz texnologiyani joriy qilish,soda va kaliy oʼgʼitlar ishlab chiqarish texnologiyasi boʼyicha respublikamiz va xorijiy ilgʼor yutuqlarni tahlil qilishdir.
Eritmalardan ammiak va dioksid uglerodlarini regeneratsiya qilishning fizik-kimyoviy asoslari
Filtrli suyuqlik tarkibidagi eritilgan ammoniy gidrokarbonat, karbonat va xlorid tuzlaridan ammiak va dioksid uglerodning regeneratsiya qilish jarayoni distillyatsiya (desorbtsiya) deb nomlanadi.
Аbsorbtsiya boʼlimiga bugʼ gaz aralashmasini berish va uning uzluksiz moddiy oqimini yuborish hamda filtrli suyuqlikdan toʼliq dioksid uglerod va ammoniy ajratib olish jarayonlari distillyatsiya bulimining asosiy vazifalari hisoblanadi. Аbsorbtsiya bulimiga bugʼgaz aralashmasi quyidagi texnologik koʼrsatkichlar bilan ketadi.
Аmmiak miqdori, %…………………..51-53
Dioksid uglerod miqdori, %………...26-28
Harorat, 0S……………………………..58-60
Bogʼlangan ammiakning ohakli suspenziya bilan parchalanish reaktsiyasi va eritmalar qizdirilish hisobiga distillyatsiya boʼlimida ammoniy karbonat tuzlarining parchalanish reaktsiyalari amalga oshadi.
Аmmiak va dioksid uglerodlarning desorbtsiya jarayoni distillyatsiya minoralarida oʼtkaziladi. Distillyatson minora distiller (DS), distillyatsiya issiqlik almashinish apparati (TDS) va distillyatsiya gazlarining kondensator sovitgichlaridan (KKDS) tashkil topgan boʼladi. Soda ishlab chiqarish zavodlarida distillyatsiya suyuqligi bugʼ bilan qizdiriladi. Qizdirilayotgan filtrli suyuqlikning harorati 35-400S gacha oshganida, ammoniy gidrokarbonatning parchalanishi va dioksid uglerodning ajralib chiqishi boshlanadi. Harorat 65-700S gacha koʼtarilishi bilan ammoniy karbonatning distillyatsiyasi boshlanishi kuzatiladi. Hosil boʼlayotgan ammiak eritmada qoladi va dioksid uglerodning ajralib chiqish darajasi va tezligiga salbiy taʼsir koʼrsatadi, chunkiu dioksid uglerodning eruvchanligini oshirib yuboradi. Distillyatsiya issiqlik almashinish apparatida suyuqlik okimning harorati 80-900S gacha oshgani uchun ammoniy karbonat parchalanishini keskin tezlashadi, keyinchalli eritma qaynash nuqtasigacha yaqin qizdirilgan holda, dioksid uglerodning deyarli toʼliq desorbtsiyasi kuzatiladi.
1.1.Kalsinatsiyalangan soda ishlab chiqarish tarixi
Soda (natriy karbonat) qadimgi davrlardan ma`lum bolgan. Soda dengiz osimliklar kullari va tabiy sodaviy kollardan olingan.
1775 yilda fransuz olimi Leblan sanoatda kuyidagi usul boyicha soda ishlab chiqarishni taklif etgan:
2NaCl + H2SO4  Na2SO4 + 2HCl
Na2SO4 + CuCO3 + 2C  Na2CO3 + CuS + 2CO2
Hosil bolgan qattiq moddadan suv yuvish usuli bilan soda eritmasi olingan. Eritmani bug`latish natijasida kattiq soda ishlab chiqarilgan.
1865 yilda bel`giyali muxandis Sol`ve soda ishlab chiqarishning ammiakli usulini amalga oshirgan:
NaCl + NH3 + CO2 + H2O  NaHCO3 + NH4Cl
2NaHCO3  Na2CO3 + CO2+ H2O
Leblan usuliga nisbatan Sol`ve usuli quydagi ijobiy tomonlaridan iborat:
1. Maxsulotning sifati yuqori, toza soda hosil buladi.
2. Ishlab chiqarish jarayoninging uzliksizligi
3. Mexnat sharoitlari yaxshilanishi va ish kuchi kam sarflanishi
4. Elektroenergiya va yoqilg`ilarning kamrok sarflanishi
Ozbekiston Respublikasini xalq xojaligi uchun sodaga talab katta bolmoqda. Hozirgi kunda soda xorijiy davlatlardan katta miqdordagi valyuta bilan inport qilinadi. Shuning uchun Qoraqolpog`iston Respublikasi Qong`irot shahrida soda zavodi qurilmoqda. Bu zavod ham soddani Sol`ve usulida ishlab chiqaradi.
Yuqoridagi usullardan tashqari sodani natriy gidrooksididan olish mumkin:
2NaOH+CO2Na2CO3+H2O
Rossiyada soda nefelin tabiiy rudasidan ham olish usuli mavjud. Bu ruda tarkibida asosan nefelin bolib (3Na2OK2O4Al2O39SiO2), undan alyuminiy oksid, potash va tsement mahsulotlari ham ishlab chiqariladi.
1.2. Sodaning xalq xojaligidagi qollanilishi.
Soda xalq xojaligida kop saholarda qollaniladi va shuning uchun bu mahsulot kop miqdorda ishlab chiqariladi. Hozirgi kunda jahon boicha 30 mln. t dan ortiq soda ishlab chiqarilmoqda.
Ozbekiston Respublikasida bir yilda 120000 tn miqdorida sodaga talab bor.
Soda xalq xo’jaligigining quyidagi sohalarida qo’llaniladi:
1. Kimyo sanoatida (fenol, boyok moddalar ishlab chiqarish uchun);
2. Shisha ishlab chiqarish sanoatida;
3. Rangli metallurgiyada;
4. Oziq-ovqat, tsellyuloza, qag`oz sanoatida;
5. Neft kimyo va neftni qayta ishlash sanoatida;
6. Meditsina sanoatida; 7. Elektrotexnika sanoatida;
8. Boshqa sohalarda.
2.1.Kalsiy va uglerod oksidlarining fizik – kimyoviy xossalari.
Ca va C oksidlari 12000C temperaturada karbonat xomashyoni kuydirish natijasida olinadi:
CaCO3⇄CaO+CO2
Ushbu reaktsiyaning muvozanat konstantasi fazalar qoidasiga binoan faqat CO2 ning kontsentratsiyasiga bog`liqdir:
KC  fCCO2 yoki K  fpCO 2
pCO 2 - muvozanatli partsial bosim pCO 2 temperaturaga quyidagicha bog`langan. lgPCO 2 8200/ N9,88
CO2 ning muvozanatli bosimi uning gazli fazadagi bosimidan yuqori bolgan taqdirda CaCO3 parchlanashi mumkin. CO2 ning maksimal partsial bosimi ochiq gazida 40 kPa bolishi mumkin. Bu bosimda CaCO3 ning parchalanishi 8400C boshlanadi. Lekin, ushbu temperaturada parchalanish faqat karbonat xomashyoning yuzasida kuzatiladi, xomashyoning ichki qatlamlari parchalanmaydi. Xomashyoning ichki qismlarini parchalash uchun amalda 9000C temperaturaga erishish zarurdir. Ushbu temperaturani shixtaning kuydirish zonasida kirishi va chiqishida minimal deb qabul qilish mumkin.
Ishlab chiqarish shartlari uchun CaCO3 ning parchalanish tezligi katta ahamiyatga ega. Parchalanish tezligini kuyidagi tenglama bilan aniqlash mumkin: lgR=0,003145t-3,3085
R-parchalanish chegarasining surilish tezligi, sm/s;
t-temperatura, 0C.
Gaz oqimi tezligi oshishi bilan parchalanish tezligi xam oshadi, chunki yoqilg`i yonish jarayonining diffuziya jarayonlari va issiqlik uzatishlar tezlashadi.
Shunday qilib, xulosa qilish mumkinki, CaCO3 ning parchalanish tezligi asosan kuydirilayotgan materialning temperaturasiga bog`liqdir. Hosil bolayotgan CaO ning strukturasi kuydirish temperaturasi bilan va shu temperaturaning ta`sir vaqtiga bog`liqdir. Aktiv CaO yumshoq sharoitda, temperatura 11500C bolganda hosil boladi. Bunday yuqori temperaturada CaO ning rekristallizatsiyasi boshlanadi va uning zichligi oshgan hisobiga reaktsion aktivligi keskin kamayadi. CaO ning aktivligini kamaytirmaslik uchun temperaturani 12000C dan oshirish kerak emas. Yoqilg`i toliq yonish uchun uchaqning ichiga hisobga nisbatan ortiqcha miqdorda havo beriladi. Bu holda yoqilg`i toliq yonish hisobiga issiqlik yoqotishiga yol qoyilmaydi. Soda ishlab chiqarishda gaztarkibida CO2 maksimal miqdorda bolishi kerak. Shuning uchun ortiqcha havoning miqdori 5%-dan oshirilmaydi.
Yoqilg`i kulida SiO2, Al2O3 va Fe2O3 oksidlari bor. Bundan tashqari karbonat xomashyosida MgCO3 va CaSO4 moddalari bolishi mumkin.
Yuqoridagi moddalar bir biri bilan reaktsiyaga kirishib, zararli eruvchan birikmalar hosil qiladilar: CaOFe2O3-erish temperaturasi 12250C, 2Fe2O3SiO210650C, CaOFe2O2SiO2-11000C. Bu moddalar zarar ballast hisoblanada, chunki ular bilan CaO ning bir qismi yoqoladi, MgO va CaSO4 lar eritmasining massasini oshiradi. Hosil bolgan suyuq faza CaO zarrachalari suv bilan reaktsiyaga kirishmaydi, aktivsiz CaO ga aylanib qoladi. Qolgan CaO faqat maydalangandan keyin suv bilan reaktsiyaga kirishishi mumkin, qoplama buzilgandan keyin. Bundan tashkari ayrim CaO ning bolaklari bir biriga yoki uchoq devoriga yopishishi mumkin va bu holda normal holatda kuydirish jarayoni otaolmaydi.
Temir va kremniy oksidlari xomashyo va yoqilg`i kulida eng zarar qoshimchalar deb hisoblanadi. Temir oksidlari uchoqning futerovkasini buzishi mumkin, chunki u futerovka tarkibidagi SiO2 bilan reaktsiyaga kirishadi.
Karbonat xomashyo tarkibida MgCO3 mavjud. Bu modda xam kalsiy karbonatga oxshab, parchalanadi:
MgCO3⇄MgO+CO2
Ammo lekin, MgO ammiakni regeneratsiya qilish uchun yaramaydi, chunki u CaO ga nisbatan suvda 200 marta sekin eriydi.
MgO suyuq faza hosil bolish temperaturasini pasaytiradi va shuning hisobiga uchoqning futerovkasi ishdan chiqariladi. Yuqoridagi sabablarga kora MgO zarar billast deb hisoblanadi.
2.2.Ohaktosh ishlab chiqarish texnologik sxemasi.
Soda ishlab chiqarishda karbonat xomashyo kuydiradigan uchoqdan iloji boricha CO2 boyicha yuqori kontsentratsiyali gaz chiqishi lozim. Shu sababli nazarda uchoqdan chiqib ketayotgan gaz va CaO bilan issiqlik minimal ravishda yoqolishi kerak. Bu talabga yuqori darajada shaxtali uchoq javob beradi. Vertikal shaxta tepasida karbonat xomashyo bilan yoqilg`i (koks) beriladi, pastdan havo beriladi. Issiq gazlar uchoqning tepasiga chiqib sovuq shaxtani qizdiradilar, pastga tushgan yuqori temperaturadagi kal`tsiy oksid kirib kelayotgan havoni qizdiradi. Texnologik sxema 5 rasmda berilgan. Karbonat xomashyo uchoqlarga havoli kanat yol bilan vagonetkalarda (4) beriladi. Uchoqqa berishdan oldin har bir vagonetkaga dozator orqali yoqilg`i oshiriladi.
Tayyorlangan shixta maxsus yuklash mexanizm (5) yordamida uchoqqa (6) oshiriladi. Hosil bolgan kal`tsiy oksid mexanizm (9) orqali uchoqdan chiqariladi va transporterlar (7) yordamida bunkerlarga (8) beriladi. Uchoqdagi hosil bolgan gaz umumiy kollektorga (3) keladi. Sovutish va tozalanishi uchun gaz kollektordan yuvitgichga (2) beriladi va undan keyin elektrofil`trlarning skrubberli qismiga. Elektrofil`trning skrubber qismi yog`ochli namuna bilan toldirilgan boladi. Yuvitgichda gaz sovutiladi va yirik zarrachalardan tozalanadi. Bundan tashqari bu erda suv buglari ham kondensatsiya boladi. Elektrofil`trning skrubber qismida gaz mayda zarrachalardan (tuman) tozalanadi. Sovutilgan va tozalangan gaz kompressorlar orqali karbonizatsiya bolimiga oshiriladi.
1.3.Sol`ve usulida soda ishlab chiqarishning printsipial sxemasi Ushbu usulda sodani ammoniy gidrokarbonat orqali olinadi:
NH4HCO3+NaCl⇄NaHCO3+NH4Cl (1)
Soda zavodlarida ammoniy gidrokarbonat NaCl suv eritmasi, NH3 va SO2 gazlaridan olinadi:
NaCl+NH3+CO2+H2O⇄NaHCO3+NH4Cl (2)
Ushbu reaktsiya 2 ta pog`onada otkaziladi. Birinchi pog`onada absorbtsiya va ikkinchi pog`onada karbonizatsiya jarayonlari otkaziladi. Karbonizatsiya jarayonida chokmaga tushgan NaHCO3 fil`tratsiya usuli bilan ajaratiladi va uni parchalash natijasida soda olinadi:
2 NaHCO3Na2CO3+CO2 (3)
Parchalash temperaturasi 160-1800C tashkil qiladi. Hosil bolgan uglerod oksid gazi karbonizatsiya bolimiga yuboriladi va bu erda asosiy jarayonlardan tashqari bir nechta yordamchi jarayonlar otkaziladi.
Hosil bolgan NH4Cl dan ammiak regeneratsiya etilib, absorbtsiya bolimiga yuboriladi:
2NH4Cl+Ca(OH)22NH3+2H2O+CaCl2 (4)
CaCl2 chiqindi sifatida maxsus yig`indilarda saqlanadi. Kal`tsiy gidrooksid olish uchun zarur bolgan SaO karbonat xomashyosidan olinadi (por oqi, ohak toshi).
CaCO3CaO+CO2 (5)
CO2 gaz karbonizatsiya bolimiga yuboriladi, SaO dan kal`tsiy gidrooksid olinadi.
CaO+H2O⇄Ca(OH)2 (6)
Barcha soda zavodlarida NaCl suv eritmasi Na2CO3 va Ca(OH)2 yordamlarida Sa va Mg ionlaridan tozalanadi.
MgCl2+Ca(OH)2→Mg(OH)2+CaCl2 (7)
CaCl2+Na2SO4→CaCO3+2NaCl
CaCO3 va Mg(OH)2 chiqindi sifatida saqlangichlarga tashlanadi, tozalangan NaCl eritmasi absorbtsiya bolimiga yuboriladi.
Soda ishlab chiqarish bolimlarining bir biriga bog`lanishi 1 chi rasmda korsatilgan.
KXDS va TDS apparatlarida quyidagi reaktsiyalar oʼtadi:
(NH4)2CO32NH3+CO2+H2O-972 kDj/kg;
NH4HCO3NH3+CO2+H2O-239kDj/kg;
NaHCO3+NH4ClNaCl+NH4HCO3+89 kDj/kg;
Qisman, NH3(eritma)NH3(gaz)-2053 kDj/kg
Keyinchalli, moddiybalanshisoblarinisoddalashtirishmaqsadidafiltrlisuyuqlikdabarchanatriy NaCl shaklida, barchadioksiduglerodammoniykarbonatvagidrokarbonatshaklidaboʼladidebshartliravishdaqabulqilinadi.
Distillyatsiyaissiqlikalmashinishiapparatidafiltrlisuyuqlikaralashtirishapparatigayuboriladi (aralashtirgichlireaktor). Buergaohaksuspenziyahamyuboriladivabuningnatijasidaammoniyxloriddanammiakningregeneratsiyajarayonioʼtkaziladi:
2NH4Cl+Ca(OH)2CaCl2+2NH3+2H2O+218 kDj/kg
Ushbujarayondahosilboʼlayotganerkinammiakgazfazasigaajralibchiqadi. BundantashqariTDSningsuyuqligidaqolgankarbonattuzlariaralashtiruvchiningichidakalьtsiygidroksidbilanreaktsiyagakirishadilar:
(NH4)2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NH3+2H2O-17kDj/kg
Bu reaktsiya kalьtsiy gidrooksid ortiqcha sarflanishiga olib keladi.
Аralashtiruvchi va distillerdan barcha oʼtayotgan qoʼshimcha reaktsiyalarning ichida gips hosil bulishi reaktsiyasi eng salbiy deb hisoblanadi, chunki gips apparat va trubauzatgichlarning ichki yuzalarida choʼkma shaklida oʼtirib qoladi:
Na2SO4+CaCl2CaSO4+2NaCl-264 kDj/kg
Sodaishlabchiqarishdagipschoʼkmalarihosilboʼlishi (inkrustatsiya) engjiddiymuammolardanbirihisoblanadi. Ushbumuammoninghalqilinishidistillerningekspluatatsiyavaqtinioshirishgabogʼliqvabuoʼznavbatidarezervliapparaturaningsoninikamaytirishgaolibkeladi. Distillerdagipslichoʼkmaninghosilboʼlishibirtomonidan, kalьtsiysulьfathosilboʼlishisharoitlariikkinchitomonidan, distillyatsiyajarayoniningapparaturalishakllanishigabogʼliqdir. Distillerda kuzatiladigan harorat diapazonlarida kalьtsiy sulьfat ikkita kristallik modifikatsiya hosil qiladi. Harorat 930S dan past boʼlganida ikki suvli gips(CaSO42H2O), undan yuqorida yarimsuvli gips (CaSO40,5H2O) xosil boʼladi. Kritik haroratdan past boʼlgan sharoitida hosil boʼlayotgan CaSO42H2O qizdirilgan holda 930S haroratda yarimsuvli gips shakliga oʼtadi.
Kristallar oʼzgarishi jarayoni qattiq tuzning trubauzatgich va apparatlar devorlarida choʼkishiga olib keladi. Shuning uchun distillyatsiya jarayoni kritik haroratdan (930S) yuqori yoki past sharoitda oʼtkaziladi. Jarayon gipsni stabil modifikatsiyalarining harorat oblastlarida oʼtkazilganligi hisobiga inkrustatsiyalarning minimal oʼsish tezligi kuzatiladi. 930S haroratidan yuqori ish rejimi «issiq», 930S dan past boʼlsa ish rejimi «sovuq» deb nomlanadilar. Soda ishlab chikarish sanoatida koʼpincha «issiq» ish rejimi qoʼllaniladi.
Kalьtsiy sulьfat choʼkish jarayonida CaSO4 bilan oʼta tuyingan eritmalar hosil buladi. Oʼta toʼyinishni yoʼqotish tezligi distillyatsiya qilinayotgan suyuqlik va ohakni suspenziyalar aralashish sharoitlari hamda zatravka-kristallar, yaʼni CaSO4 kristallanish markazlari mavjudligiga bogʼliqdir. Odatda 30 min mobaynida oʼta tuyinish 0,02-0,04 n.d. gacha kamayadi, yaʼni oʼta toʼyinish deyarli toʼliq yoʼqotiladi.
Distillyatsiya jarayonining apparaturali shakllanishi distillaer suyuqlikning va ohakni suspenziyalarning aralashishiga yaxshi sharoitlar yaratadi, shu jumladan kalьtsiy sulьfatning oʼta toʼyinishining olib tashlash vaqtini taʼminlaydi. Bundan tashqari distillerning kontakt elementlarining konstruktsiyalarida inkrustatsiya paydo boʼlishiga yoʼl qoʼymasligi kerak.
Distillyatsiya bulimiga filtrli suyuqlikdan tashqari bir necha miqdorda tarkibida erigan shaklda gidrokarbonat va karbonat natriylardan iborat topgan kuchsiz suyuqlik kelib tushadi. Qizdirilish natijasida natriy gidrokarbonat gazli dioksid uglerod ajralib chikishi bilan dissotsiatsiya qiladi:
2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O-113 kDj/kg
Natriy karbonat ammoniy xlorid bilan reaktsiyaga kirishadi:
Na2CO3+2NH4Cl2NaCl+2NH3+CO2+H2O-934 kDj/kg
Bureaktsiyalaryuqoriharoratlardayuqoritezlikbilanoʼtadilar.
Zamonaviydistillyatsiyaboʼlimlarikuchsizsuyuqliklarniqaytaishlashuchunmaxsusdistillyatsionminoralaribilantaʼminlanganboʼladivaularkichikdistillyatsiyaminoralaridebnomlanadi. Kichikdistillyatsiyaminorasikuchsizsuyuqlikdisstiller (DSJ) vakuchsizsuyuqlikningkondensator-sovutgichlaridan (KXDSJ) iboratdir.
Kichikdistillyatsiyaapparatidakuchsizsuyuqlikniqaytaishlashjarayonidanatriykarbonatvaammoniyxloridorasidagikimyoviyreaktsiyamavjudemas.
Distillyatsiyavakichikdistillyatsiyaapparatlaridaoʼtayotganjarayonlarbirbirigabogʼliqdirvashuninguchunularammiakvadioksiduglerodlardesorbtsiyasiuchunbirtexnologiksxemasitarkibidakoʼrilmoqda.

Distillyatsiya boʼlimining texnologik sxemasi.

Quyida (6 rasm) kuchsiz suyuqliklar va filtrli suyuqliklarning distillyatsiya jarayonlari texnologik sxemasi keltirilgan. Rasmdan koʼrinib turibdiki, filtrli suyuqlik distillyatsiya gazlarining kondensator-sovutgichiga (KKDS) kelib tushadi. Kondensator bir birining ustiga joylashgan korpus sargalardan iborat topgan. Har bir korpusda plastina paketlaridan montaj qilingan sektsiyalar mavjud. Filtrli suyuqlik har bir sarganing tepa qismga beriladi va uning pastgi qismidan chiqib, keyingi sargaga oʼtadi. Suyuqlikdan chiqayotgan dioksid uglerod maxsus komunikatsiyalar orqali har bir sarganing tepa qismidan tortilgan trubalar orqali absorbtsiyaga yuborilayotgan gazning umumiy kollektoriga beriladi.

Hosil boʼlayotgan kondensat kuchsiz suyuqliklar distillyatsiya minoralariga yuboriladi. Variant sifatida kondensat distillyatsiya issiqlik almashinish apparatiga yoʼnalishi mumkin (sxemada koʼrsatilmagan).

KXDSdan oʼtgan filtrli suyuqlik 70-750S gacha qizdiriladi va distillyatsiya issiqlik almashishinish apparatini tepa sargasiga (2) kelib tushadi. Bu yerda filtrli suyuqlik tepaga koʼtarilayotgan bugʼgazli aralashma bilan tutashib, tepadan pastga qarab yuboriladi.
TDS bir birining ustida joylashgan alohida sarglardan iborat va ularning orasida kontakt elementlar oʼrnatilgan boʼladi.
TDSda suyuqlikning tarkibidagi ammoniy karbonatlar parchalanadi va hosil boʼlayotgan dioksid uglerod eritmalaridan deyarli toʼliq chiqib ketadi. 95-980S gacha qizdirilgan suyuqlik oqimi TDSdan aralashtiruvchiga (4) yoʼllaniladi. Bu yerga 90-960S haroratda ohakli suspenziya ham beriladi va uning tarkibida 200-240 n.d. miqdorda faolli SaO mavjud.
Distillyatsiya jarayonini intensifikatsiyalash maqsadida hozirgi vaqtda ikkita aralshtiruvchi oʼrntatiladi, chunki bu aralashayotgan oqimlarning reaktordagi boʼlish vaqtini oshiradi va reaktsiyani toʼliq oʼtkazishga imkoniyat yaratadi. Gipsning reaktorlarda kristallanishi suspenziyalarning aralashtiruvchilarda 40-60 min boʼlishini yetarli deb hisoblash mumkin va distiller tozalashga toʼxtatilish qadar koʼproq vaqt ishlashiga imkoniyat yaratadi.

Rasm. Distillyatsiya boʼlimi texnologik sxemasi:

1 – distiller; 2 – distillyatsiya issiqlik almashinishi; 3 – Suyuqlikning tashqi quyish; 4 – distillyatsiya kondensati; 5,8 – yoriqlik oʼlchagich; 6 – siquvchi bak; 7- ohakli sut aralashtirgichi; 9 – aralashtiruvchi; 10 – birinchi boʼgʼlatgich; 11- ikkinchi boʼgʼlatgich; 12 – qumushlovgich.

Bugʼ gaz aralashtiruvchining (4) pastgi qismiga beriladi va uning ichida pastdan yuqoriga kiradi. Buning natijasida bugʼgazli aralashma bilan kontaktlashib, yuqoriga koʼtarilgan sayin suspenziyadan ammiak chiqib ketishi kuzatiladi. Distiller ham orasida kontakt elementlar oʼrnatilgan alohida sargalardan tuzilgan boʼladi. Distillerdan 108-1550Sda chiqqan suspenziya birinchi bugʼlatuvchiga (5) keladi va undan keyin ikkinchi bugʼlatuvchiga (6) oʼtadi. Yirik zarrachalarni ajratish uchun bugʼlatuvchilardan keyin suspenziya qum ajratgichga beriladi (sxemada koʼrsatilmagan). Bundan keyin nasoslarning ishini yaxshilash uchun suspenziyaga sovuq suv qoʼshiladi (buning natijasida suyuqlikning harorati va yopishqoqligi kamayadi hamda bugʼ ajralib chiqishiga yoʼl qoʼyilmaydi) va shlamyigʼgichga («oq dengiz») yuboriladi.

Kalьtsiy xlorid olinishi sxemalarida distiller suspenziyasi karbonizatsiya qilinadi va buning natijasida 23-28 g/l tarkibli qattiq faza xosil boʼladi.
Distillyatsiya minorasidagi bugʼ va bugʼgazli aralashmalar suyuqlikga nisbatan qarama-qarshi oqim boʼlib yuradilar. Distillerning pastgi sargasiga bugʼ beriladi. Tarkibida ammiaki bor bugʼgazli aralashma distillerdan aralshtiruvchining gazli hajmiga kelib tushadi. Bu yerda aralshtiruvchi tomchi ajratgich apparati sifatida xizmat qiladi. Аyrim sxemalarda bugʼgazli aralashma maxsus tamchi ajratgich orqali distillerdan distillyatsiya issiqlik almashinish apparatiga beriladi. Аralashtiruvchidan bugʼgazli aralashma distillyatsiya issiqlik almashinish apparatining pastgi sargasiga yuboriladi va filrtli suyuqlik bilan 68-750S gacha sovutilishi uchun distillyatsiya gazining kondensator-sovutgichiga yuboriladi. Bundan keyin bugʼgazli aralashma KXDSning sovutgich qismida suv bilan 58-600S gacha sovutiladi va absorbtsiya boʼlimiga joʼnatiladi. KXDSning sovutgich qismida hosil boʼlgan flegma kuchsiz suyuqlikning yigʼgichida yigiladi.
Oxirgi yillarda distillyatsiya gazining kondensator va sovutgichlar sifatida plenkali aparatlar qoʼllanilishi boshlangan. Distillyatsion kolonna plenkali distillyatsion kondensatori bilan komplektatsiya qilinadi. Distillyatsiya gazining plenkali sovutgichi absorbtsion minoraning tepasi yoki yoniga oʼrnatiladi. Bu apparatlarda gazsuyuqli oqimlarning yurishi qaramaqarshi boʼladi.
Distillyatsiya boʼlimi texnologik sxemasida distiller suspenziyaning issiqligini maksimal utilizatsiya qilinishiga imkoniyat yaratilgan. Bosim pasayishi hisobiga suyuqlikning uzi bugʼlanish natijasida bugʼlatuvchilarda ikkilamchi bugʼ ajralib chiqadi va u kuchsiz suyuqlik distillerga (DSJ) yuboriladi. Koʼp hollarda DSJga bugʼ ikkinchi bugʼlatuvchidan beriladi. Birinchi bugʼlatuvchidan esa bugʼ aralashtiruvchining gaz hajmiga berilishi mumkin (termokompressor qoʼllanilmasidan) yoki distillerning past qismiga (termokompressor qoʼllaniladi). Yuqorisamarali distiller qoʼllanilganda birinchi variant amalga oshiriladi, bu holda apparatga bugʼni kamroq sarflanishi mumkin va buning natijasida TDSga yetarli emas darajada bugʼ keladi. Ikkinchi variantda bugʼni sarflanishi yanada kamaytirishga imkoniyat yaratadi.
Distiller suspenziya issiqligining keyinchalli utilizatsiyasi tez kaynash apparatlar qoʼllanilishi natijasida amalga oshadi va undan keyin sovutilgan suspenziya «oq dengiz»ga yuboriladi. Kichik distillyatsiya apparaturasi (7-rasm) ammiaksiz suyuqliklarni qayta ishlash uchun moʼljallangan. Bu suyuqliklarni ohakli suspenziya ishlatmasida distillyatsiya qilish mumkin. Soda ishlab chiqarish kuchsiz suyuqliklari yigʼgich (5) orqali kuchsiz suyuqliklar distillyatsiya gazining kondensator-sovutgichiga (1) joʼnatiladi. KXDSJ va KXDS apparatlari konstruktsiya va ishlash printsiplari boʼyicha bir biriga oʼxshash boʼladi. Farqi shundan iboratki, apparatning kondensator va sovutgich qismlari flegmalar aralashgan holda kuchsiz suyuqliklar distillerning tepa sargasiga (2) kelib tushadi. 73-770S haroratda KXDSJdan oʼtgan kuchsiz suyuqliklar taqsimlash tarelka yordamida DSJga beriladi.
DSJda qaramaqarshi oqimli teshikli (inskrustatsiya hosil boʼlishi bor boʼlganda) va nuqtali- teshikli kontaktli elementlar qoʼllaniladi. Аyrim paytda, TDS dagiga oʼxshagan kontaktli elementlar va maxsus nasadkalar qoʼllaniladi. Massauzatish jarayonini intensifikatsiyalash uchun mina shakldagi nasadka qoʼllanilishi tavsiya etiladi.
Suyuqlikga nisbatan qarama qarshi yurayotgan bugʼ va bugʼgaz aralashmasi yordamida DSJda ammiak va dioksid uglerodlarning desorbtsiyasi oʼtkaziladi. DSJ va undan keyin KXDSJlardan 58-600S oʼtgan bugʼgazli aralashma absorbtsiya jarayoniga yuboriladi. Kuchsiz suyuqliklar distillyatsiya gazining kondensator va sovutgichlari sifatida distillyatsiya minorasida qoʼllaniladigan plenkali apparatlar qoʼllaniladi. DSJdan chiqayotgan suyuqlik degazatsiya qilingan suyuqlik yigʼgichiga yigʼiladi va nasoslar (4) yordamida soda oʼchoq gazlari yuvitgichiga (PGSP) yoki vakkum-filtrlarga beriladi. Dastlab sovutilgandan keyin degazatsiya qilingan suyuqlik natriy gidrokarbonatni yuvish uchun ishlatiladi.
Xlorli suyuqlikni alohida kayta ishlash holda (masalan, KXDSning kondensator qismi flegmasini) KXDSJda kuchsiz suyuqlikning ikkinchi distilleri oʼrnatiladi, chunki birinchi DSJda oʼrnatilgan kuchsiz suyuqliklarning distillyatsiya gazining kondensator sovitgichida barcha bugʼgazli oqim qayta ishlanadi, DSJ-2 ning ishlashi DSJ-1 ishlshiga oʼxshash boʼladi. DSJ-2 dan chiqayotgan issiq suyuqlik kalьtsiy gidrooksid olish jarayoniga beriladi. Disstillyatsiya boʼlimi quyidagi texnologik rejimida ishlaydi:
Gaz harorati, 0S:
KXD dan keyin………………………………..58-60
KXDSJdan keyin…………………………….58-60
TDSdan keyin suyuqlikdagi
SO2 miqdori, n.d. ……………………………1 oshiq emas
Pastgi sargadagi bosim (mm.rt.st.):
DS……………………………………….……0,168(1260) dan oshiq emas
DSJ………………………………………….0,115(860) dan oshiq emas
Tarkib, n.d.
DSdan keyingi suspenziyadagi
xlorid-ionlar………………………………61 dan oshiq emas
DSdan keyingi suspenziyadagi ammiak ……0,1 dan oshik emas
Suyuqlikning toʼgʼri titri, n.d.:
DSJ-2 dan keyin……………………………0,1 dan oshiq emas
DSJ-1dan keyin……………………………..1-3
Tarkib, n.d.:
DS dan keyingi suspenziyadagi
faollli SaO………………………………….1,5-2,5
KXDS kondensator qismidagi
flegmadagi xlor yoki DSJ
minorasiga berishda…………………………1 dan ortiq emas
Distilyatsiya bulimining texnologik hisobi.
1.Dastlab maьlumot nomalardan reaktsiyada ishtirok etayotgan moddalarning termodinamik kattaliklari topladi.
А + V =S +D

2. Standart qiymatlarni aniqlaymiz.

a) ΔN2980 = ∑ ΔN2980oxir - ∑ ΔN2980bosh.
b) ΔS2980 = ∑ ΔS2980oxir. - ∑ ΔS2980bosh.
v) ΔG2980 = ΔN2980 - 298∙ ΔS2980

T = 800K dagi Ĉr oʼrtacha issiqlik sigʼimi:Na2CO3g = 31,74 j/molь∙K

SO2g = 45,52 j/molь∙K
N2Og = 36,02 j/molь∙K
NaHCO3g = 63,04 j/molь∙K
1. Standart qiymatlarni aniqlaymiz.
a) ΔN2980 = ∑ ΔN2980oxir - ∑ ΔN2980bosh. = (ΔN2980SO2 + ΔN2980N2O) – (ΔN2980NaHCO3 + ΔN2980Na2CO3) = (-393,51-2∙241,81) – (-201,0+1,5∙0) = -877,13 + 201,0 = -676,13 kj = -676130 j
b) ΔS2980 = ∑ ΔS2980oxir. - ∑ ΔS2980bosh. = (ΔS2980SO2 + ΔS2980N2O) – (ΔS2980NaHCO3 + ΔS2980Na2CO3) = (213,66 + 2∙188,72) – (239,76 +1,5∙205,04) = (213,66 + 377,44) – 239,76 + 307,56) = 43,78 j/grad
v) ΔG2980 = ΔN2980 - 298∙ ΔS2980
ΔG2980 = ∑ ΔG2980oxir. - ∑ ΔG2980bosh. = (ΔG2980SO2 + 2ΔG2980N2O) – (ΔG2980NaHCO3 + 1,5ΔG2980Na2CO3) = (-394,37 - 2∙228,61) – (-162,38 + 1,5∙0) = -851,59 + 162,38 = -689,21 kj = -689210 j
2. ΔN <0; ΔS>0; ΔG<0
Jarayon barcha xaroratlarda boradi
3. ΔSr2980ni Δa, Δb, Δs Δskoeffitsientlarni aniqlaymiz
a) xaqiqiy standart issiqlik sigʼimlari.
ΔSr2980 = ∑ ΔSr2980oxir. - ∑ ΔSr2980bosh. = (ΔSr2980SO2 + 2ΔSr2980N2O) – (ΔSr2980NaHCO3 + 1,5ΔSr2980Na2CO3) = (37,11 + 2∙33,61) – (44,13 + 1,5∙29,37) = 104,33 – 88,185 = 16,145 j/grad
b) Δa = (ΔaSO2 + 2 ΔaN2O) – (ΔaNaHCO3 + 1,5 ΔaNa2CO3) = (44,14 + 2∙30,0) – (15,28 + 1,5∙31,46) = 104,14 – 62,47 = 41,67
v) Δb = [(ΔbSO2 + 2ΔbN2O) – (ΔbNaHCO3 + 1,5ΔbNa2CO3)]∙10-3 = [(9,04 + 2∙10,71) – (105,20 + 1,5∙3,39)]10-3 = (30,46 – 110,285)∙10-3 = -79,825∙10-3
g) Δs = 31,04∙10-6
d) Δs = [(-8,54 + 2∙0,33) – (-1,5∙3,77)]105 = (-7,88 + 5,655)105 = -2,225∙105
2,225∙105
Sr = 41,67 – 79,825∙10-3∙T + 31,04∙10-6∙T2 - —————
T2
800K dagi issiqlik sigʼimi.
2,225∙105
Sr800 = 41,67 – 79,825∙10-3∙800 + 31,04∙10-6∙8002 - ————— = 41,67 – 63,86 + 19,87 – 3,48
8002
= -5,8 j/grad
4. Issiqlik effektining xaroratga bogʼlikligi
Δb∙T2 Δs∙T3 Δc
ΔNT0 = ΔN00 + Δa∙T + ——— + ——— - ———
2 3 T
79,825∙10-3∙T2 31,04∙10-6∙T3 2,225∙105
ΔNT0 = ΔN00 + 41,67∙T + ——————— + —————— - —————
2 3 T
Integrallash doimiysi ΔN00ni aniqlaymiz.Buning uchun ΔNT0ni ΔN2980tenglashtiramiz T urniga 298 ni quyamiz. Unda,
79,825∙10-3∙2982 31,04∙10-6∙2983 2,225∙105
ΔNT0 = -676130 + 41,67∙298 + ——————— + ——————— - ————— =
2 3 298
= -676130 - 12418 + 3544 – 274 – 757 = -689579 + 3544 = -685035 dj

79,825∙10-3∙T2 31,04∙10-6∙T3 2,225∙105

ΔNT0 = -686035 + 41,67∙T + ——————— + —————— - —————
2 3 T
T = 800K dagi issiqlik effekti

79,825∙10-3∙8002 31,04∙10-6∙8003 2,225∙105

ΔN8000 = -686035 + 41,67∙800 + ——————— + ——————— - ————— =
2 3 800
= -686035 + 33336 – 25544 + 5297 + 278 = -672668 j
5. Gibbs.energiyasini aniqlaymi
ΔGT0 = ΔN2980 - 298∙ ΔS2980 = -676130 - 800∙43,78 = -710354 j
Energiyu Gibbs energiyasini yanada aniqroq formula yoramida aniqlash mumkin.
dT 1 1 Δc
ΔG0 = ΔN00 - T∫——∫ΔCp∙dT + JT = ΔN00 - Δa∙T∙lnT - — Δb∙T2 - — Δc∙T3 - —— + JT
T2 2 6 2∙T
6. Muvvazanat konstantasini aniqlaymiz
ΔGT0 = - RTlnKp
ΔGT0 -710354
lgKp = - ————— = - ———————— = 46.3747
2,303∙RT 2,303∙8,314∙800
Kp = 2.37∙1046Kp qiymati juda katta shunint uchun reaktsiya unga siljiydi
Boshlangʼich aralashmaMuvvazanat tarkib
NaHCO3 = 1 NaHCO3 = 1- X
Na2CO3= 1,5Na2CO3 = 1,5 – 1,5X = 1,5(1 – X)
SO2 = X
N2O = 2X
_________________ ______________________
∑ = 2,5 ∑ = 2,5 + 0,5X
P
Kmuv. = Kn∙Kγ∙(——)ΔnΔn = 3 – 2,5 = 0,5
∑n
x∙(2x)2
Kr = —————————— = 2,37∙1046
(1 – x)(1 – x)1,5∙1,51,5
Muvvazanat konstantasini yanada aniqroq tenglama yordamida xam aniqlash mumkin
ΔN00Δa Δb∙T Δc∙T2 Δc J
lgKa = - ———— + ——lgT + ———— + ———— + —————— + ———
RT∙2,303 R 2R∙2,303 6R∙2,303 2R∙T2∙2,303 2,303
x ≈ 0,9999
Unda gazlar aralashmasining muvvazanat tarkibi %
NaHCO3 = 1 – 0,9999 = 0,0001 0,003
Na2CO32 = 1,5 – 1,5∙0,9999 = 0,00015 0,005
SO2 = 0,9999 = 0,9999 33,331
N2O = 2∙0,9999 = 1,9998 66,661
______________________________________________________
2,99995 100

Xulosa
Mamlakatda xom ashyo va energiya holatini, mintaqadagi kelgusida xom ashyo va energiya muammosini hal qilish, kaltsiylangan soda va mineral oʼgʼitlar ishlab chiqarishini taraqqiy qilish masalalarini oʼrganish: kimyoviy jarayonlarni termodinamik, kimyoviy muvozanatini va kinetikasini fizik-kimyoviy tahlil qilib qulay (optimal) sharoitlarni aniqlab jarayonni jadallash, ishlab chiqarishda energiyani tejash yoʼllarini aniqlash.
Tarmoq normalarini va xavfsizlik qoidalarini oʼzlashtirish, mashina va uskunalarni joylashtirish, kundalik texnologik xujjatlarni rasmiylashtirish, chiqindilardan foydalanish muammosini hal qilish va chiqindisiz texnologiyani joriy qilish,soda va kaliy oʼgʼitlar ishlab chiqarish texnologiyasi boʼyicha respublikamiz va xorijiy ilgʼor yutuqlarni tahlil qilishdir.
Eritmalardan ammiak va dioksid uglerodlarini regeneratsiya qilishning fizik-kimyoviy asoslari
Filtrli suyuqlik tarkibidagi eritilgan ammoniy gidrokarbonat, karbonat va xlorid tuzlaridan ammiak va dioksid uglerodning regeneratsiya qilish jarayoni distillyatsiya (desorbtsiya) deb nomlanadi.
Аbsorbtsiya boʼlimiga bugʼ gaz aralashmasini berish va uning uzluksiz moddiy oqimini yuborish hamda filtrli suyuqlikdan toʼliq dioksid uglerod va ammoniy ajratib olish jarayonlari distillyatsiya bulimining asosiy vazifalari hisoblanadi. Аbsorbtsiya bulimiga bugʼgaz aralashmasi quyidagi texnologik koʼrsatkichlar bilan ketadi.

Foydalanilgan adabiyotlar
Asosiy adabiyotlar
1. S.A.Krasheninnikov Texnologiya sodi. M.: Ximiya, 1988.
2. I.D.Zaytsev, G.A.Tkach, N.D.Stoev Proizvodstvo sodi. M.: Ximiya, 1986.
3. R.S.Sokolov. Ximicheskaya texnologiya. M.: Vlados, 2000.
4. S.Axmetov. Ximicheskaya texnologiya neorganicheskix veshestv», t.1,2, M.: 2002.
Qoshimcha adabiyotlar:
1. M.L. Varlamov, S.V. Ben`kovskiy i dr. Proizvodstvo kal`tsinirovannoy sodы i potasha pri kompleksnoy pererabotke nefelinovogo sыr`ya. M.: Ximiya, 1977.
2. A.I. Loyner, N.I. eremin i dr. Proizvodstvo glinozema. M.: Metallurgiya, 1978.