Quritish jarayonlari xaqida umumiy tushunchalar

ABSORBSIYA JARAYONINING MUVOZANATI Fazalararo muvozanat.Absorbsiya jarayonida suyuыli tarkibidagi gazning miыdori suyuыlik va gazning xususiyatiga, bosim, ’arorat va gaz fazasining tarkibiga boьliы. Suyuыlik bilan biror gaz aralashmasining o‘zaro taosiri natijasida taыsimlanuvchi komponent A tashuvchi komponent V yordamida suyuыlikda erigan bo‘lsa, fazalar ыoidasiga muvofiы komponentlarning soni va erkinlik darajasi uchga teng bo‘ladi. Demak, gaz - suyuыlik sistemasida ikkala fazalarning ’arorati, bosimi va konsentrasiyasi o‘zgarishi mumkin. Shuning uchun o‘zgarmas ’arorat va umumiy bosimda muvozanat ’olatdagi gazning parsial bosimi bilan suyuы faza tarkibining o‘zaro boьlanishi bir xil bo‘ladi. Bu boьlanish Genri ыonuni bilan ifodalanib, erigan gazning parsial bosimi eritmadagi uning mol ыismiga proporsionaldir:Suyuыlikdagi gazning eruvchanligi maьlum ’aroratda uning suyuыlik yuzasidagi parsial bosimiga proporsionaldir:bu yerda Rd* - muvozanat ’olatidagi eritmada konsentrasiyasi xd bo‘lgan yutilayotgan gazning parsial bosimi; x* - eritmadagi gazning konsentrasiyasi (mol ’isobida), bu gaz bilan suyuыlik fazalari muvozanatlashganda yutilayotgan komponentning parsial bosimi R_A ga teng; Ye - proporsionallik yoki Genri koeffisiyenti.Genri koeffisiyentining miыdori berilgan gaz uchun yutayotgan suyuыlik va gazning tarkibiga, ’aroratiga boьliы. bo‘lib, sistemaning umuiy bosimiga boьliы emas. Ye ning ’aroratga boьliыligi ыuyidagi tenglama bilan aniыlanadi:bu yerda d — eriydigan gazning differensial issiыligi; Ya — gaz konstantasi; s - yutilayotgan suyuыlik va gazning tabiatiga boьliы bo‘lgan u zgarmas kattalik.Ideal suyuыliklar uchun ’ar xil ’aroratda konsentrasiyaning bosim bilan o‘zaro boьlaiishi R - x diagrammada to‘ьri chiziы ko‘rinishida Genri koeffisiyentiga teng bo‘lgan ogma chiziыlar orыali sxemalanadi.Ыuyidagi 3.1-rasm va 1p£ =——+ s tenglamaga muvofiы, ’arorat ortishibilan Genri koeffisiyentining mikdori (bir xil sharoitda) ortadi, x*=(1/Ye)Rd tenglamaga muvofiы esa gazning suyuыlikdagi eruvchanligi kamayadi.

Gaz aralashmasidan ajratib olinayotgan komponentning mol ulushi Ud va sistemadagi umumiy bosim R bo‘lganda, parsial bosim R_A Dalton ыonuni bo‘yicha ыuyidagi boьlanish orыali ifodalanadi: Gazning suyuыlikda erishiga ’aroratning taosiri.
(3.4)

Rd ning ыiymatini Rd=Yexd tenglamasiga ыo‘ysak:
u>u, (3-5)
yoki Genri ыonuni ыuyidagi ko‘rinishda bo‘ladi:
u*=tx (3.6)
bu yerda t=Ye/R taыsimlanuvchi koeffisiyent yoki muvozanat ’olatdagi fazaning konstantasini ko‘rsatadi.
Shunday ыilib, suyuыlikdagi gazning eruvchanligi bosimning ortishi va ’aroratning kamayishi bilan ko‘payadi. Genri ыonuni kritik ’arorati suyuыlik ’aroratidan yuыori bo‘lgan gaz eritmalari uchun va faыatgina ideal eritmalar uchun ыo‘llanilishi mumkin.
Moddiy balans. Fazalar sarfini ыurilmaning balandligi bo‘yicha o‘zgarmas deb va yutilayotgan gazning miыdorini nisbiy mol konsentrasiyada ыabul ыilamiz. Moddiy balans tenglamasini chiыarish uchun absorsiya jarayonidagi fizik kattaliklarni ыuyidagicha belgilaymiz. 0 — inert gazning sarfi, kmol/s; U^ va ¥₀ — gaz aralashmasidagi absorbtivning dastlabki va oxirgi konsentrasiyasi, kmol/kmol inert gazga nisbatan; Ь — absorbentning sarfi; Xb va X_o - absorbentning konsentrasiyasi, kmol/kmol. Bu ’olda moddiy balansning tenglamasi ыuyidagicha bo‘ladi.
Bu tenglamadan absorbentning sarfi:Uning solishtirma sarfi esa kmol/kmol inert gazga nisbatan:Bu tenglamani ыuyidagicha yozish mumkin.Yuыoridagi tenglamaga asosan absorbsiya ыurilmasidagi konsentrasiya to‘ьri chiziы bo‘yicha o‘zgaradi, shuning uchun absorbsiya jarayonining grafikdagi ish chiziьi V - X koordinata to‘ьri chiziы bo‘lib, oьish burchagining tangensi / •= £/0 ga teng bo‘ladi.’aыiыiy yutilgan modda miыdorini to‘la yutilish paytidagi modda miыdoriga nisbati ajratib olish darajasi deb ataladi:Ish chiziьini chizish uchun fazalarning absorberga kirishdagi (U& X_b) va undan chiыishdagi tarkiblarini ( U_o, X^) bilish kerak. Biroы odatda gaz va suyuыlikning dastlabki tarkiblari (U_b. X_b) va ajratib olish darajasi berilgan bo‘ladi. So‘ngra U_o ning ыiymati aniыlanadi. Shunday ыilib A nuыtasining o‘rni belgilanadi (3.2 - rasm).Absorbentning sarfiga ko‘ra ish chiziьi nuыtasi atrofiga joylanadi.Ish chiziьi AS ’olati, yaoni S nuыta muvozanat chiziьida joylashgan paitda, absorbentning sarfi minimal ыiymatga ega bo‘ladi:Absorbentnnng sarfi minimal bo‘lganda ish chiziьining muvozanat chiziы bilan kesishgan nuыtasi Sda jarayonning ’arakatlantiruvchi kuchi nolga teng bo‘ladi.Suyuы yutuvchining sarfi. Absorbentning sarfiga ’arorat va bosim " taosir ko‘rsatadi. Absorbentning minimal sarfini ыuyidagi tenglama orыali aniыlash mumkin:bu yerda P - gaz aralashmasining umumiy bosimi; Ye - Genri doimiyligi.Bir xil bo‘lgan sharoitlarda gaz aralashmasi umumiy bosimning . ko‘payishi bilan absorbentining sarfi kamayadi. ’aroratning ortishi bilan Genri koeffisiyentining ыiymati ’am, yutuvchi suyuыlikning sarfi ’am ko‘payadi.Odatda absorbentning solishtirma sarfi Ь/O_t uchun (bu yerda S_t - inert gaz - tashuvchining sarfi) bir necha ыiymat berilgan bo‘ladi; ushbu kiymatlar bo‘yicha ыurilmaning o‘lchamlari, amortizasiya, sozlash va ekspluatasiya ыilish ыiymatlari aniыlanadi.Umumiy sarflarning minimal ыiymatlari absorbent solishtirma sarfining optimal ыiymatiga to‘ьri keladi {Ь/O_t)_opt.

1. 
   ABSORBERLARNING TURLARI VA ISH PRINSIPI
   

Absorbsiya jarayoni fazalarni ajratuvchi yuzada ro‘y beradi. Shu sababdan absorberlarda iloji boricha gaz va suyuqlik o‘rtasidagi to‘qnashuv yuzasini ko‘paytirish zarur. Ushbu to‘qnashuv yuzasini xosil qilish usuliga ko‘ra absorberlar shartli ravishda quyidagi guruxlarga bo‘linadi: 1) yuzali va yupqa qatlamli, (jumladan nasadkali); 2) barbotajli (tarelkali); 3) suyuqlik sochib beruvchi.