O’zbekiston respublikasi oliy ta’lim, fan va innovatsiyalar vazirligi jizzax politexnika instituti «kimyoviy texnologiya»

9-rasm. Uch komponentli aralashmani ajratadigan rektifikasion qurilmaning sxemasi:
a-A va B komponentlar C komponentga nisbatan ko’proq uchuvchan; b-A komponent B va C komponentlarga nisbatan ko’proq uchuvchan; 1,2-kolonnalar.

Ikkinchi variantga ko’ra birinchi kolonnadan eng uchuvchan A komponent distillyat sifatida ajratib olinadi, qolgan ikkita B+B komponentlarning aralashmasi ikkinchi kolonnaga nasos yordamida beriladi. Ikkinchi kolonnadan nisbatan uchuvchan bo’lgan B komponent distillyat sifatida olinadi. B komponent esa qoldiq sifatida ajratiladi.

1.7 KOMPONENTLARNING QAYNASH HARARATLARI BIR-BIRIGA YAQIN BO’LGAN VA AZEOTROP ARALASHMALARNI REKTIFIKASIYALASH

Suyuq aralashmalarni rektifikasiyalash paytida komponentlarning osonroq ajralishi nisbiy uchuvchanlik koeffisiyentining qiymati α bilan belgilanadi. Ideal eritmalar uchun ushbu koeffisiyentning son qiymati ajralishi lozim bo’lgan komponentlar to’yingan bug’lari bosimlarining nisbati orqali aniqlanadi:

. (18)
Qaynash haroratlari bir-biriga juda yaqin bo’lgan komponentlar to’yingan bug’lari bosimlarining qiymatlari ham bir-biriga yaqinlashadi, bunday holatda α ning miqdori kamayadi. Agar α<<1,05 bo’lganda, bunday aralashmalarni oddiy rektifikasiya yo’li bilan ajratish amaliy jihatdan mumkin emas, chunki katta miqdordagi nazariy tarelkalar soni va flegma soni talab qilinadi.
Agar komponentlar azeotrop aralashma tashkil etsa, ya’ni aralashma ma’lum bir haroratda qaynasa va α=1 ga teng bo’lganda, oddiy rektifikasiya usulini qo’llash orqali aralashmani alohida komponentlarga ajratish mumkin emas. Bunday sharoitda xohlagan tarkibdagi dastlabki aralashmani rektifikasiyalashda komponentlardan bittasi azeotropni tashkil etadi.
Shunday qilib, tarelkalar soni va flegma soni juda katta qiymatlarga ega bo’lganda, komponentlarning qaynash xaroratlari bir-biriga juda yaqin bo’lgan aralashmalarni oddiy rektifikasiya usuli bilan ajratish mumkin bo’lsa, azeotrop aralashmalarni esa bunday usul bilan ajratish imkoniyati yo’q.
Umumiy holatlarda, ideal eritmalarning qonuniyatlariga bo’ysunmaydigan aralashmalar uchun nisbiy uchuvchanlik koeffisiyenti quyidagi ifoda yordamida topiladi:
, (19)
bu yerda γ₁ va γ₂ – ajrayotgan komponentlarning faollik koeffisiyentilari.
Aralashmaga ajratuvchi agent qo’shilganda, turli uchuvchanlikka ega bo’lganliklari tufayli ajralayotgan komponentlar ideal eritmalarning qonuniyatlaridan turlicha uzoqlashadi, oqibat natijada ushbu komponentlar faollik koeffisiyentlarining nisbati γ₁/γ₂ ning qiymati 1 dan ancha kattaroq bo’lishi mumkin.
Komponentlarning qaynash haroratlari bir-biriga yaqin bo’lgan aralashmalar – aromatik, parafin va naften uglevodorodlarni (masalan, parafin va naften uglevodorodlaridan benzolni ajratib olish) hamda parafin va to’yinmagan uglevodorodlarni (buten va butadiyen aralashmalaridan izo- va normal butanlarni ajratib olish) rektifikasiyalash jarayoni ajratuvchi agent ishtirokida amalga oshiriladi.
Ajratuvchi agent uchuvchanligining ajralayotgan komponentlar uchuvchanliklariga nisbatlariga ko’ra ajratish jarayonida azeotrop yoki ekstraktiv rektifikasiyalash usuli qo’llaniladi.
Azeotrop va ekstraktiv rektifikasiyalashda ishlatilinadigan ajratuvchi agent quyidagi asosiy talablarga javob berishi kerak:

1. 
   ajralayotgan komponentlar nisbiy uchuvchanlik koeffisiyentlarini imkon boricha oshirishni ta’minlash;
   
2. 
   nisbatan oson regenerasiya qilish mumkinligi;
   
3. 
   ajaralayotgan komponentlarni yaxshi eritish, kolonnadagi mavjud harorat rejimida suyuq fazaning qatlamlanishini yo’q qilish, chunki bunday holatda ajratish jarayoni yomonlashadi;
   
4. 
   issiqlik ta’siriga chidamlilik, aralashma komponentlari bilan kimyoviy reaksiyaga kirmaslik, jihozlarni korroziyaga uchratmaslik, zaharligi yo’q, narxi arzon.
   

Sanoatda qo’llanilinadigan ajratuvchi agentlar yuqoridagi talablarga ma’lum bir darajada javob beradi. Parafin va aromatik uglevodorodlarni azeotrop rektifikasiyalash yordamida ajratishda ajratuvchi agent sifatida metanol, etanol, metiletilketon va boshqalar ishlatiladi. Ushbu uglevodorodlarni ekstraktiv rektifikasiyalashda esa ajratuvchi agent holatida fenol, furfurol kabi moddalar qo’llaniladi.