I shamshidinov noorganik moddalar va


-§. Havodan azot va kislorod olish


Download 7.06 Mb.
Pdf ko'rish
bet63/131
Sana12.09.2023
Hajmi7.06 Mb.
#1676157
1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   131
4-§. Havodan azot va kislorod olish 
Havo yerning gaz holatdagi qobig‘i – atmosferasida bo‘ladigan 
gazlarning mexanik aralashmasidir. yer sirti quruq havosining tarkibiga 
78% azot, 21% kislorod va 1% argon kiradi. Havodagi suv bug‘ining 
miqdori 0,% dan 2% gacha o‘zgaradi. Bundan tashqari, havoda iz 


143 
miqdorda karbonat angidrid, vodorod, neon, kripton va boshqalar 
bo‘ladi. 
Havo tarkibiga kiruvchi gazlar xalq xo‘jaligida keng ko‘lamda 
ishlatiladi. Masalan, azot inert atmosfera hosil qilish uchun, kalsiy 
sianamid olish uchun va shunga o‘xshash ishlarda ishlatiladi. 
Kisloroddan ko‘pgina sanoatlar oksidlash jarayonlarida, payvandlashda, 
metallurgiya sanoati va xokazolarda foydalaniladi. Inert gazlar 
elektrolampalarda to‘ldirgich sifatida va boshqa sohalarda ishlatiladi. 
Havoni tarkibiy qismlarga ajratish havo tarkibiga kiruvchi alohida 
olingan gazlar qaynash haroratlarining farqlanishiga asoslangandir. 
Masalan, kislorod –182,9
O
Cda, argon –185,7
O
Cda, azot –195,7
O
Cda 
qaynaydi. Havoni ajratish uchun dastlab qisiladi, ya’ni azotning qaynash 
haroratidan past haroratgacha sovutish orqali suyuq holatga o‘tkaziladi, 
so‘ngra rektifikatsiya minoralarida bug‘latiladi, u yerda havoni ajratish 
amalga oshiriladi. Havoni azot va kislorodga ajratish uchta asosiy 
bosqichdan iboratdir: tozalash va quritish, qisish va rektifikatsiya. 
Havoni tozalash va quritish. Qisish va ajratishga beriladigan havo 
sovutilganda hosil bo‘ladigan qattiq zarrachalar (muz, qattiq karbonat 
kislota, chang) issiqlik almashtirgichlarda tiqilib qolmasligi uchun 
oldindan chang, suv bug‘lari va CO
2
dan tozalanadi. Havo changdan 
moyli filtr orqali o‘tkazish yo‘li bilan tozalanadi. Moyli filtr kolonka 
ko‘rinishida bo‘lib, unga sirti mineral moylar bilan qoplangan metall 
halqalar to‘ldirilgan bo‘ladi. Havoni karbonat angidriddan tozalash 
uchun o‘yuvchi natriy eritmasiga yuttiriladi: 
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2

Havo suv bug‘idan qattiq adsorbentlar (silikagel, alyumogel 
kabilar) yoki o‘yuvchi natriy to‘ldirilgan adsorberlarda tozalanadi. 
Qattiq sovutish bilan havoni siqish. Qattiq sovutish bilan havoni 
siqish sanoatda ikki yo‘l bilan amalga oshiriladi: 
– 
Tor tirqishdan katta hajmga o‘tkazish orqali qisilgan havoni o‘z-
o‘zicha kengayishi yo‘li bilan amalga oshiriladi, bu drossellash deb 
ataladi. Drossellash asosan ventillar yordamida amalga oshiriladi; 
Drossellashda havoni sovushi real gazlar kengayishida bir qism ichki 
energiyaning molekulalar orasidagi tortilish kuchlarini yengishga 
sarflanishi tufayli yuzaga keladi va bunda gaz soviydi. Agar qisilgan 
havo ozgina sovutilsa, so‘ngra bosimi pasaytirilsa, uning harorati yanada 
pasayadi. Masalan, agar havo 50 atm gacha qisilgan va oldindan –50
O

gacha sovutilgan bo‘lsa, uning o‘z-o‘zicha kengayishidan termohimoya 


144 
hajmdagi 
havo 
harorati 
–72
O

gacha 
pasayadi. 
Drossellash 
qurilmasining prinsipial sxemasi 2.11-rasmda ko‘rsatilgan. Havo 
kompressor 1 bilan qisiladi, so‘ngra sovutgich 2 da sovutiladi. Qisilgan 
havo qarama-qarshi oqimli issiqlik almashtirgich 3 orqali o‘tadi, ventil 4 
bilan drossellanadi, buning natijasida havoning bosimi pasayadi va u 
soviydi. Bunda bir qism havo qisiladi, qisilgan havo qismi esa qarama-
qarshi oqimli issiqlik almashtirgichga yuboriladi, u yerda kelayotgan 
qisilgan havoning sovishi sodir bo‘ladi. Suyuq havo separator 5 da 
yig‘iladi. 
– 
Tashqi ish bajarish bilan qisilgan gazning kengayishida sovush 
effektidan foydalanishga asoslangan usulda qisligan havo bug‘ 
mashinasiga o‘xshash mashinaga beriladi. Unda havo bir vaqtda 
kengayish va sovish bilan porshenni surish yoki trubinani aylantirish 
kabi ishlarni bajaradi. 
2.11-rasm. Havoni qisish qurilmasining sxemasi. 
Suyuq havoni rektifikatsiyalash. Havoni rektifikatsiyalashdan 
maqsad, yuqoridagi usullardan biri biri bo‘yicha olingan suyuq havoni 
komponentlarga ajratishdir. 
Suyuq azot va suyuq kislorod har qanday nisbatda aralashadi. 
Suyuqliklar aralashmasining qaynash harorati va gaz fazasining tarkibi 
aralashma tarkibiga bog‘liqdir. Aralashmada past qaynash haroratli 
komponent azot qanchalik ko‘p bo‘lsa, aralashmaning qaynash harorati 
ham shunchalik past bo‘ladi. Suyuq aralashma bilan muvozanatda 
bo‘lgan bug‘da bu komponentning miqdori ko‘p bo‘ladi. 2.12-rasmda 1 
atm (760 mm sim. ust.) bosimdagi azot-kislorod aralashmasining 
muvozanatli qaynash egri chiziqlari tasvirlangan. Tarkibida 20,9% 
kislorod va 79,1% azot bo‘lgan suyuq havo (soddalashtirish uchun ikki 


145 
komponent olingan) t
1
= –194,3
O
C (nuqta 1) da qaynaydi. Suyuqlik 
ustidagi gaz fazasi azot bilan boyigan bo‘ladi, nuqta 2 uning tarkibiga 
to‘g‘ri keladi. Bunda suyuqlik kislorod bilan boyiydi va uning qaynash 
harorati ortadi. Agar t
2
haroratda yuqori qaynash haroratli fraksiya 
kondensatsiyalansa, hosil bo‘ladigan suyuqlik tarkibi nuqta 4 ga 
muvofiq keladi, ya’ni suyuqlik kislorod bilan boyiydi, gaz fazasi tarkibi 
esa nuqta 3 ga muvofiq keladi. Shunday qilib, gaz fazasi azot bilan 
boyitiladi. 
2.12-rasm. Azot-kislorod sistemasi uchun muvozanat diagrammasi. 
Havoni ajratish uchun bir va ikki marta rektifikatsiyalashli jihozlar 
ishlatiladi. Bir marta rektifikatsiyalashli minoralarda tarkibida 7% O
2
bo‘lgan azot olinadi. Ikki marta rektifikatsiyalashli jihoz yuqori va quyi 
minoralardan tuzilgan (2.13-rasm). Quyi minora 2 havoni azot va havo-
kislorod aralashmasiga dastlabki ajratish uchun xizmat qiladi. Yuqori 
kolonna 4 da gazlar aralashmasini azot va kislorodga oxirgi ajratish 
sodir bo‘ladi. Quyi minorada yuqori bosim (5,5-6,5 atm), yuqori 
minorada esa atmosfera bosimiga yaqin bosim ushlab turiladi. Yuqori va 
quyi minoralar orasida bug‘latgich-kondensator 3 joylashgan bo‘ladi. U 
yuqori minora uchun kislorodni bug‘latgich, quyi minora uchun esa azot 
kondensatori vazifasini o‘taydi. 
Ikki qaytali rektifikatsiya jihozi quyidagicha ishlaydi. Issiqlik 
almashtirgichda oldindan 145-150
O
K gacha sovutilgan va 120-200 atm 
bosimgacha siqilgan havo quyi minorada joylashgan o‘ramli quvurga 
beriladi. Siqilgan havo u yerda qaynovchi havo-kislorod aralashmasi 
hisobiga 110
O
K haroratgacha soviydi. So‘ngra havo drossellanadi va 
mazkur minora o‘rta tokchalariga beriladi. Azot bilan boyigan bug‘ 
yuqoriga ko‘tariladi, bug‘latgichda kondensatsiyalanadi. Kislorod bilan 
boyigan suyuqlik pastga oqib tushadi. Quyi kolonnaning cho‘ntaklari 8 


146 
da suyuqlik yig‘iladi, undagi azot miqdori 98-99,5% ga yetadi. Shu 
yerdan suyuq azotning bir qismi pastga oqib tushadi, bir qismi esa 
yuqori minorani sug‘orishga beriladi. Tarkibida taxminan 40% kislorod 
bo‘lgan havo-kislorod aralashmasi quyi minoradan yuqori minoraning 
o‘rta qismiga beriladi. Pastga oqib tushishi hisobiga suyuqlik kislorod 
bilan boyiydi, ko‘tarilayotgan azot bug‘lari esa yuqoridan oqib 
tushayotgan suyuq azot bilan kisloroddan tozalanadi. Toza azot yuqori 
minoradan ajratib olinadi, gaz holatdagi kislorod bug‘latgich ustidan 
ajratib olinadi. 
2.13-rasm. Ikki qaytali rektifikatsiyalash orqali havoni ajratish 
jihozining sxemasi: 
1-minora sig‘imi; 2-quyi minora; 3-kondensator-bug‘latgich; 4-yuqori minora; 5,6,7-drossel 
jo‘mragi; 8-cho‘ntak. 
Yirik zamonaviy havoni ajratish qurilmasining quvvati 3000-17000 
m
3
/soat azotni tashkil etadi. Elektr energiyasi sarfi esa 0,09-0,16 
kvt soat/m
3
N
2
ni tashkil qiladi. 

Download 7.06 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   59   60   61   62   63   64   65   66   ...   131




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling