13-маъруза нефть ва газ маҳсулотларини қайта ишлашда абсорбция, адсорбция ва десорбция жараёнлари қурилмалари

 
 
Р 
Х
∞
Х 

---

 АДСОРБЦИЯ ПАЙТИДАГИ МОДДА ЎТКАЗИШ 
Адсорбция жараѐнидаги модда ўтказиш икки босқичдан иборат бўлади: ташқи 
диффузия ва ички диффузия. Ташқи диффузиянинг тезлиги асосан жараѐннинг 
гидродинамик ҳолати билан, ички диффузиянинг тезлиги эса адсорбентнинг тузилиши ва 
адсорбцион системанинг физик-кимѐвий хоссалари билан белгиланади. 
Ташқи модда ўтишининг тезлиги қуйидаги боғлиқлик билан аниқланади: 
)
(
Ю
C
C
d
da




, (14.7) 
бу ерда 
a
– ютилган модданинг миқдори; τ – вақт; С – ютилаѐтган компонентнинг 
буғ-газ аралашмаси ҳажмидаги концентрацияси; С
Ю
– ютилаѐтган компонентнинг адсорбент 
юзасидаги концентрацияси; β – адсорбентнинг ҳажм бирлигига нисбатан олинган модда 
бериш коэффициенти. 
Ички модда ўтишининг тезлиги эса молекуляр диффузия тенгламаси билан 
ифодаланади:









2
2
2
2
2
2
dz
c
d
dy
c
d
dx
c
d
D
d
dc
Э

, (14.8) 
бу ерда D
Э
– диффузиянинг эффектив коэффициенти. 
Ушбу тенгламани интеграллаш учун бошланғич ва чегара шартларини ҳисобга олиш 
керак. Одатда жараѐн давомида D
Э
нинг қиймати ўзгармас деб олинади. 
Адсорбент донасининг ичидаги модда ўтишининг тезлиги ташқи диффузия орқали 
модда ўтишининг тезлигига нисбатан анчагина кам бўлади, шу сабабдан кўпинча ютилаѐтган 
модданинг адсорбент донаси юзасидаги концентрациясини адсорбтивнинг аралашма 
ҳажмидаги концентрациясига тенг деб олинади. 
Адсорбция пайтида фазаларнинг контакт юзасини аниқлаш амалий жиҳатдан қийин 
бўлганлиги учун, модда ўтказишнинг асосий тенгламасидаги юза F ўрнига адсорбент иш 
қатламининг ҳажми V
0
дан фойдаланилади. Бундай шароитда бир фазадан иккинчи фазага 
ўтган модданинг миқдори М қуйидаги тенглама орқали топилади: 
M = K
yv
V
0
ΔУ
ўp
τ
м
= 
0

S
K
yv
ΔУ
ўp
τ
м
, (14.9)
бу ерда K
yv
– модда ўтказишнинг ҳажмий коэффициенти; ΔУ
ўp
– модда ўтказишнинг 
ўртача ҳаракатлантирувчи кучи; S – адсорбент қатлами кўндаланг кесимининг юзаси; ℓ
0
– 
адсорбентнинг иш қатлами (ѐки адсорбентнинг модда ўтказиш зонаси); τ
м
– адсорбент иш 
қатлами бўйича адсорбтивнинг тарқалиши (адсорбция фронти) нинг ўтиш вақти. 
Модда ўтказишнинг ҳажмий коэффициенти куйидаги тенглама ѐрдамида 
аниқланиши мумкин: 
хv
уv
yv
m
K




1
1
, (14.10) 
бу ерда β
yv
ва β
хv
– буғ-газ (суюқлик) ва қаттиқ фаза бўйича ҳажмий модда бериш 
коэффициентлари; m – мувозанат чизиғи оғиш бурчагининг ўртача тангенси. 
Адсорбция пайтидаги модда ўтказиш жараѐнига ташқи ѐки ички диффузиянинг 
таъсири ҳал қилувчи эканлигини билиш учун Био диффузион мезони қийматидан 
фойдаланилади. Агар Bi
/ 
≥30 бўлса, ташқи диффузиянинг тезлиги жуда катта бўлиб, 
адсорбция жараѐнининг тезлиги асосан адсорбент доналари ичидаги диффузия тезлиги билан 
белгиланади. Мабодо Bi
/
≤0,1 бўлса, жараѐннинг умумий тезлиги газ (суюқлик) фазасидаги 
ташқи диффузия тезлиги орқали аниқланиши мумкин. 
Адсорбция жуда мураккаб жараѐнлардан бири бўлиб, турли шароитлар учун β
yv
ва
β
хv
ларни ҳисоблаш учун тенгламалар ишлаб чиқилган. Тадқиқотчилар тамонидан таклиф 
этилган бир қатор тенгламалар қуйидаги шароитларга мос келади: ички диффузия тезлиги 

---

жуда катта; m/β
хv
ни ҳисобга олмаса ҳам бўлади; К
уv
≈β
уv
деб олиш мумкин; газ (суюқлик) 
оқимининг гидродинамик режими β
уv
нинг қийматига катта таъсир қилади. Бундай ҳолат 
учун қуйидаги ҳисоблаш тенгламаларидан фойдаланиш мумкин: 
Re = 2–30 бўлганда: Nu
/
= 0,725 Re
Э
0,47
(Pr
/
)
0,33
; (14.11) 
Re> 30 бўлганда: Nu
/
= 0,395 Re
Э
0,64
(Pr
/
)
0,33
; (14.12) 
бу ерда Nu
/ 
=
у
Э
уv
D
d
2

– ҳажмий модда бериш коэффициенти орқали ифода қилинган 
Нуссельт диффузион мезони; 
у
Э
a
w

0
4
Re

– донали қатлам учун Рейнольдс мезони; 
у
у
D

/
Pr
– Прандтл диффузион мезони; 
a
d
Э

4

– донали қатлам каналларининг эквивалент 
диаметри; D
у
– газ (суюқлик) фазасидаги диффузия коэффициенти; w
0
– газ (суюқлик) 
фазасининг мавҳум тезлиги; ν
у
– оқимнинг кинематик қовушоқлиги; ε – адсорбент 
қатламидаги бўш ҳажмнинг улуши; 
a
– адсорбент қатламининг солиштирма юзаси.