Ириш (янги варақдан) Давлатов А

Фишер-Тропш синтезининг реакторлари
Трубасимон реакторни ишлатиш осон. Бу реактор катализаторлар юкланадиган тор узун трубалар билан жиҳозланган. Синтез-газ бир хил катта тезликда мана шу трубалардан ўтади. Бу жараёнда газнинг ҳаракати турбулент оқимга эга бўлганлиги эвазига юқори иссиқлик алмашинишга эришилади. Трубалар орасидаги бўшлиқ иссиқлик ташувчи модда билан тўлдирилади, одатда сув билан, ва реактордан чиқишда буғга айланади.
Ҳаракатсиз қатламли катализаторлар билан тўлдирилган трубасимон реакторнинг асосан ўзгачалиги ҳақида тушунтириб ўтаман. Бу реактор синтез қилинаётган маҳсулот газли ёки суюқ ҳолатда бўлишига қарамасдан катта ҳарорат фарқида ишлатилиш мумкин. Суюқ маҳсулотлардан катализаторларни ажратиш муаммоси осон ечилади. Суюқ маҳсулотлар катализаторлар қатламидан сизиб чиқади ва кетадиган газдан ажралиб алоҳида идишда йиғилади. Шунинг учун бу реакторлар юқоримолекулали парафинли углеводородлар ишлаб чиқаришда ишлатилади.
Буларга қарамасдан бу реакторлар ҳам камчиликка эга. Реакторнинг юқори қисмида босимнинг ошиши эвазига синтез-газни юқори даражада сиқиш керак бўлади. Бу эса ўз вақтида газни компрессор қилишда катта харажатлар сарф бўлишига олиб келади.
Фишер-Тропш реакциясининг тезлиги диффузия орқали аниқланади ва жараённинг шиддатлигини катализаторлар заррасининг кичиклаштириш эвазига ошириш мумкин.

2-расм. Фишер-Тропш ҳаракатсиз қатламли катализаторлар трубасимон реактори.
Аммо катта заррали катализаторларнинг ишлатилиши реакторнинг кўндаланг қисмидаги босим градиентининг ўсишига олиб келади. Шунинг учун реакторни фойдали ишлатиш учун катализаторлар зарраси ва босимни оптимал танлаш керак.
Катализаторлар дизактивация бўлганда, уларни алмаштириш кўп куч талаб этади ва қийин. Агар катта ҳажмли трубасимон реактор ишлатилганда бу турдаги босқичларни амалга оширишда кўп вақт сарф бўлади, бу эса ўз вақтида ишлаб чиқаришнинг пасайишига сабаб бўлади.
Ва ниҳоят бу типдаги қийин конструкцияга эга реакторларни ясаш қимматга тушади.
Тез иссиқлик алмашинишнинг бошқача йўли бу зарраларни иссиқлик ташувчиларга юткизишдир.
Темир асосидаги катализаторлар Sasol фирмаси реакторида қўлланилади. Бу катализаторлар катта зичликка эга бўлади ва қатлам турбулент оқимга эришиши учун катта тезликда газни ҳайдаш керак бўлади. Газнинг юқори тезлигида зарраларнинг устки юпқа қатлами кичик бўлади, шунинг эвазига зарраларнинг устки қисмига ва иссиқлик алмашиниш қурилмасининг деворига диффузияни камайтиради. Иссиқлик алмашиниш жараёнининг ҳосил бўлиши катализаторларнинг иссиқ зарралари иссиқлик алмашиниш қурилмалари девори билан тўқнашганда ҳосил бўлади. Юқоридаги омилларнинг ҳаммаси ҳаракатсиз қатлам реакторига қараганда ҳаракатли қатлам реакторида юқори иссиқлик алмашиниш жараёнини таъминлайди. Мавҳум қайнаш катламли катализаторлар реакторида иссиқлик алмашиниш юзаси кам. Шуни таъкидлаб ўтиш лозимки, бу турдаги реакторларда газнинг тезлиги ошганда босимларнинг фарқи ортмайди. Бу усулда реактордаги босимларнинг фарқи мавҳум қайнаш катламли катализаторлар оғирлигига тўғри пропорционал.
Физик-кимевий характеристикаларининг анализи ва жараённинг қонунийлиги асосида Фишер-Тропш реакторига қуйидаги талабларни қўйиш мумкин:

1. 
   Катализаторлар қатламининг изотермиклиги.
   
2. 
   Каталитик актив модданинг реакция ҳажмидаги юқори концентрацияси.
   
3. 
   Газ-суюқлик фазасининг тез ажралиши.
   
4. 
   Катализаторлар зарраси ўлчамининг кичик характерлиги.
   
5. 
   Реакторда босимларнинг фарқи кичиклиги.
   
6. 
   Реакция ҳажмида сув концентрациясининг камлиги.