Atmosfera havosini ajratish qurilmalari

5.SUYUK XAVONI REKTIFIKATSIYALASH.

Suyuk xavoni bulish uchun sarflanadigan nazariy eng kam (minimal) ish xavoning komponetlarni ulushli (parsial) bosimidan shu xavo aralashmasining umumiy bosimgacha uzgarmas (izotermik) xaroratda sikishga sarflanadigan yigindisidan iboratdir: (20,9%0₂+79,1%N₂ dan iborat xavo 290 K dagi ish:

L _min =mRT P_n1n (1/P_n)=8,314  290 (0,2091n (1/0,209)+0,7911n
(1/0,791)=-1230 kj/ mol.
Ammo, xakikiy sarflanadigan (ish) energiya nazariy energiyaga karaganda ancha yukoridir suyultirilgan xavoni kislorod va azotga bulish uchun rektifikatsiyalash kerakdir.
T-X koordinatiga kislorod tuzilishining muvozanati kurinib turibdiki, bosim oshishi bilan bug va suyuklik tarkibini uzgarishlari yakinlashib boradi va ularni kritik tarkib uzgarishi bir xil uzgarib boradi. Undan tashkari, bosim oshishi bilan toza azot va kislorodning suyuklanish xarorati esa yukoriga kutariladi, ya’ni tezrok suyuklanadi.
Suyuk xoldagi xavoni rektifikatsiya jarayoni xozirgi zamon kurilmalarida ikki martali ustunsimon rektifkatsiyalash uskunalarida amalga oshiriladi.Xamda u ostki va ustki ustunsimon, xamda suyultirgich(kondensatordan) iboratdir.Bu uskuna xar xil bosimda ishlaydi.
Ostki uskunada yukori (0,6 MPa), ustkisida pastrok (0,13-0,15 MPa) ishlatiladi. Sababi-past xarorati kaynaydigan azotning flegmasining ya’ni suyuk xoldagi yuvgichni olish. Ostki uskunada kislorodga boyrok va suyultirilgan azot olinadi, ustkisida esa toza azot va texnologik kislorod olinadi. Rektifikatsiya jarayoni umuman amalga oshirish uchun zarur bulgan past xaroartda kaynaydigan komponet azotni yukori xaroratda kaynaydigan komponet kislorodning suyuk xoldagi xaroratdan 3 graduscha yukorirok xaroratda suyuk xolatda olishni ta’minlashdan iboratdir.R₁=20 MPa gacha sikilgan xavo ostki va uskunaning tag kismiga aylana issiklik almashgich orkali, utib, D₁ drosseli orkali bosimni tusatdan R₂=0,6 MPa gacha tushirib, ostki ustunsimon rektifikatsiya uskunasining pastdagisini elaksimon likopchasiga beriladi. Ostki va ustunsimon kurilmaning likopchasidan buglar suyultirgich tomon yukoriga kutariladi va borgan sari engil, tez kaynaydigan komponet azot bilan boradi va deyarli batomom toza bug xolatidagi azot suyultirgichga nisbatan kattarok R₂ =0,6 MPa bosim bilan kirib, suyultirgichning tashkarisidan pastrok R₃=0,15MPa bosimda kaynayotgan suyuk kislorodning sovugi xisobiga sovuk, bug‘ xolatdagi azot suyuklanadi va okib tushadi. Bu suyuk azotning bir qismi suyultirgichning cho‘ntaklarida to‘planadi va uning bir qismi ostki uskunaga (flegma) tomizg‘i holatida oqib tushadi, ikkinchi qismi esa D₃ orqali o‘tib, bosimi to‘satdan R₂ = 0,6 MPa dan R₃ = 0,15 MPa gacha kamaytirilib, ustki uskunaning yuqori qismiga beriladi. Ostki uskunaning pastida suyultirilgan 40% O₂ va 60% N₂ tarkibidagi xavo to‘planadi va u D₂ drosseli orqali ustki uskunaning o‘rtalariga beriladi. R₃ = 0,15 MPa bosim atrofida. Ustki uskunaning pastida suyuq kislorod hosil bo‘lib, u suyultirgichning tashqi qismiga tushadi va suyuq kislorod suyultirgichning ichki qismida suyuqlanayotgan azotning issiqligi hisobiga bug‘lanib, suyultirgichning tepasidan mahsulot sifatida olinadi.
Ustki uskunadagi bosim - issiqlik almashtirgich, quvurlar regeneratorlarning umumiy qarshiligiga bog‘liq bo‘lib, 0,13-0,15 MPa ga tengdir va bu bosim qancha kam bo‘lib 0,1 MPa ga yaqin bo‘lsa, xavoning bo‘lish jarayoni yaxshi ketadi, sarflanadigan energiya kam bo‘lib, olinayotgan kislorod va azotning tannarxi shuncha kam bo‘ladi. SHuni aytish kerakki, 0,13-0,15 MPa da kislorodning qaynash harorati 93-94 K (-180-179 ⁰S) ga teng bo‘lib, bug‘ holatidagi azotning suyuqlanish harorati 3⁰S cha yuqoriroq, ya’ni 96-97 K ( -177 - 176⁰S) bo‘lmog‘i lozimdir.
Bunday haroratda bug‘ holatdagi azotning suyuqlanishi uchun ostki uskunadagi azot bug‘ining bosimi 0,6 MPa ( 6 atm) ga teng bo‘lmog‘i lozimdir. SHuning uchun ham ikkilamchi rektifikatsiya jarayoni ikki xil bosimda ishlaydigan ustunsimon uskunada amalga oshirilish shartdir. Azot va kislorodning toza holatda olib turmoq olish uchun, ustki uskunadan doimo argon aralashmasini chiqazib turiladi.

1.