Илова физик – кимёвий катталиклар ва халқаро система (СИ) бирликлари

НЕФТЬ ВА ГАЗНИ КАЙТА ИШЛАШДА КАТАЛИТИК ЖАРАЁНЛАР ВА КАТАЛИЗ ФАНИДАН
ЛАБОРАТОРИЯ МАШҒУЛОТЛАР ИШЛАРИНИ БАЖАРИШ БЎЙИЧА УСЛУБИЙ КЎРСАТМА


Контакт массаларини тайёрлаш
Катализаторни ишлаб чиқариш асосан қуйидаги босқичлардан ташкил топади.
1. Катализатор (қаттиқ, материал) ишлатиладиган хом ашё ва охирги-тайёр холдаги маҳсулотни-катализаторни таркибида қолиши мумкин бўлган қўшимча моддаларни чиқариб ташлаш мақсадга мувофиқдир. Бундай бошланғич қаттиқ моддалар бўлиб Аl­₂О₃ ни олиш мумкин, уни Аl(ОН)₃ гель эритмасидан ажратиб олинади.Оксид ва металл катализаторлар олиш учун уларнинг учувчан тузларидан ёки кислотали эритмаларидан (нитратлар, карбонатлар, ацетатлар, хроматлар ва бошқа) фойдаланилади.
2. Ажратилган бирикмалар ўз холида катализатор бўлиб қолиши мумкин. Бошлангич материалдан термик йул билан ёки ишкорлаш билан ва бошқа усуллар билан кераксиз моддалардан (қўшимчалардан) озод қилиш мумкин. Бу фақатгина катализаторнинг хусусий хажмий фазасини шаклланишига сабаб бўлади. Cr, AI, Zn тузларини парчаланишидан қийин қайтариладиган оксидлар ҳосил бўлади, аксиича Co, Ni, Fe ва бошқа металл тузларини иссиқ (термик) ишлов берилганда тез ва осон қайтариладиган оксидлар ҳосил бўлади.
3. Катализаторни таркибини ўзгариши, реагентларнинг реакция шароитида бир-бирини таъсири остида боради.
Катализаторни синфлаш, уни ишлаб чиқаришдаги тайёрлаш усулига ва кимёвий хусусиятларига (табиатига) қараб фаркланади. Шунга қараб катализатор тайёрлаш шартли равишда қуйидагича бўлинади. Ёювчиларда чўктириш (ютдириш), компонентларни механик йул билан аралаштириш, эритиш билан скелетли, табиий, органик, цеолитли ва коллоидли усуллари мавжуд.
Қуйида катализатор тайёрлашдаги умумий холатларни кўриб чикамиз. Хом ашё: катализатор тайёрлаш учун олинган хом ашёни катализатор тайёрлашда ишлатиш мумкинлигини, талабни қондира олиши ва доимий кимёвий ва фазовий таркиби, зарарли қўшимчаларни йўқлиги (камлиги). талаб қилинган ўлчамдаги заррачаларни сони, намлиги, арзонлиги ва кўплиги ҳамда махаллийлигига эътибор берилади.
Катализаторнинг фазасини таркиби унинг ғоваклар тузилишини шаклланишига таьсир этади. Масалан: AI₂O₃ олишда, уни байеритдан олинганда катта солиштирма юзага эга бўлса, бемитдан олинганда эса, ғовакларнинг диаметри анча кичик бўлиб, солиштирма юзани камайишига олиб келади.
Айрим зарарли қўшимчаларни катализатор таркибида қолиши (оз миқдорда бўлса ҳам) катализаторнинг активлиги ва танлашини (селективлигини) жуда ҳам камайтириб юборади. Шунинг учун бу моддаларни хом ашёдан турли усуллар билан чиқариб юбориш керак. Ювиш, термик ишлов бериш ва хоказо. Бу талабларни хом ашё қўйишда уни нархи ҳисобга олинади. Одатда, амалиётда бу кўрсатгич катта чегара орасида бўлади, чунки катализаторни нархи, хом ашёга боғлиқдир. Масалан: этиленни оксидлаб этилен оксиди олишда ишлатиладиган кумуш катализатори олтингугуртга жуда сезгир бўлса, яьни у заҳар ҳисобланса, ароматик углеводородларини оксидлашда ишлатиладиган ваннадийли катализаторлар учун амалда у (олтингугурт) хеч таьсир қилмайди. Умуман катализатор ишлаб чиқариш саноатида хаддан ташқари тоза хом ашё ишлатиш тавсия қилинмайди, чунки у жуда ҳам қиммат ва ҳамма ерда ҳам топилавермайди, шунинг учун ишлатиладиган хом ашёнинг шартли равишда тозаланиб, уни мумкин бўлган даражадаги специфик таркиби, айнан у ёки бу катализатор тайёрлаш учун заҳарларни таъсири ва зарарсизлиги ҳисобга олинади.
Қўшимчаларнинг бўлиши мумкин бўлган манба бу техник сувдир, қайсики эритиш, суюлтириш ва ювиш жараёнларида жуда кўп ишлатилади. Шунинг учун катализатор тайёрлашнииг асосий жараёнларида тозаланган ва ҳаттоки дистилланган сув ишлатилади. Катализатор тайёрлашда ишлатиладиган жиҳозларни материалини танлаш катта аҳамиятга эгадир, чунки бу жараёнларда ҳар хил кислота ва ишқорлар ишлатилади, шунинг учун унинг материали коррозияга бардошлилигини ҳисобга олинади.
Катализатор тайёрлашнинг асосий жараёнларига: гидродинамик, термик (иссиқлик), диффузной, механик, кимёвий турлари киради.
Гидродинамик жараёнлар: асосан суюқликларни аралаштириш, суспензияларни ажратиш ва аралаштиришлардан иборатдир.
Суюқ рсагентларни ва оралиқ маҳсулотларни аралаштириш учун насосни ҳар хил турлари асосан, поршенли, марказдан қочувчи, қуйилувчи ва бошқалар ишлатилади. Суспензияларни ажратиш учун чўктириш, фильтрлаш ускуналаридан фойдаланилади. Аралаштиришда (масса ва пасталарни) ҳар хил конструкцияли аралаштиргичларидан фойдаланилади: парракли, трубали, куракли, рамкали, лангарли (якорли) ва бошқалардан.
Иссиқлик жараёнларига: иситиш, совутиш, буғлатиш, буғларни конденсациялаш (совутиш билан суюқ холатга ўтказиш). Иситиш учун асосан ўткир буғ (глухой), яъни жиҳозларга (рубашкаларга бериладиган буғ) бериладиган буғлар, иссиқ суюқликлар, печдан чиқаётган газлар ва электр токидан фойдаланилади.
Каттиқ модда геллари Аl₂O₃­ каолин, алюмосиликат ва бошқалар ёрдамида (орқали) экстракциялаш, эритиш, кристаллаш, адсорбциялаш ва қуритиш каби жараёнлар, катализатор тайёрлашда қўлланиладиган модда алмашиниш (диффузной) жараёнлари ҳисобланади. Асосан амалиётда бутун технологик чизма бўйича ҳар хил босқичларда қуритиш жараёнидан фойдаланилади.
Механик жараёнлар ўз ичига қаттиқ заррачаларни аралаштириш, майдалаш, саралаш (классификациялаш), шаклга солиш (формовка) ва бошқа операцияларни олади. Қаттиқ моддаларни аралаштириш, транспортер, шнек, элеватор, пневмотранспортёрлар орқали амалга оширилади. Майдалаш учун (бўлиш, уриш, ишқалаш, қиздириш) бўлувчи жиҳоз ва тегирмонлардан фойдаланилади. Хом ашёни ва тайёр маҳсулотни саралашда асосан (уриб-грохотой) гидравлик классификаторлар, сараловчи, ҳаво сепараторлари ёрдамида олиб борилади.
Кимёвий жараёнлар- катализатор тайёрлашда турли туман бўлади. Улар гомоген-суюқ ёки газ фазаларида, ҳамда гетороген системаларда боради. Одатда, кимёвий реакциялар гетороген жараёнларда бориб, диффузияланишга боғлиқ бўлиб, у орқали компонентлар бир фазадан иккинчи фазага ўтадилар.
Газ-суюқлик фазасида одатда, газ компонентларини хемосорбция жараёни қўлланилади ва қайтар десорбцияланиш жараёни суюқ фаза молекуласини парчаланиши кузатилади. Газ қаттиқ моддада ҳам хемосорбцияланиш ва десорбцияланиш жараёнлари боради, суюқ-қаттиқ модда ва суюқ-суюқ системаларида сайланиш (танлаш) билан экстракцияланиб, экстрагентда янги моддалар ҳосил бўлади.Катализаторни термик ишлов беришда кўп фазали мураккаб жараёнлар кетиб, янги моддалар ҳосил бўлиши кузатилади.
Бунда, қоида бўйича умумий жараёнлар қаттиқ фазада бориб, иситишда ҳосил бўладиган эвтектик суюқ фаза ёки газ фазасининг компонентлари иштирокида боради.