Suyuqlik muvozanatdagi harakati, ularning asosiy qonuniyatlari

28-MARUZA
MAVZU: REKTIFIKATSIYA JARAYONI
REJA:
1. Rektifikatsiya jarayonining mohiyati.
2. Rektifikatsiya jarayonining moddiy balansi.
3. Kolonna yuqorigi qismining moddiy balansi.


Rektifikatsiya jarayonining mohiyati. Bir jinsli suyuq aralashmalarni komponentlarga to’la ajratish faqat rektifikatsiya usuli bilan amalga oshirilishi mumkin. Rektifikatsiya jarayonining mohiyatini t-x-y diagramma orqali tushuntirish mumkin. Konsentratsiyasi x₁ bo’lgan dastlabki aralashma qaynash harorati t₁ gacha isitilganda, suyuqlik bilan muvozanatda bo’lgan bug`ning holati aniqlanadi (b nuqta). Bu bug` kondensatsiya qilinganida konsentratsiyasi x₂ ga teng bo’lgan suyuqlik hosil bo’ladi (x₂ > x₁). Demak, suyuqlik yengil uchuvchan komponent bilan birmuncha tochyingan bo’ladi. Bu suyuqlik ham qaynash harorati t₂ gacha isitilganda bug` hosil bo’ladi {b nuqta), bug` kondensatsiyalanganda x₃ tarkibli suyuqlik olinadi (x₃ > x₂ ). Shu yo’sinda birin-ketin bir necha marta suyuqlikni bug`latish va bug`ni kondensatsiyalash jarayonlarini o’tkazish orqali tayyor mahsulot — distillyat olish mumkin. Distillyat asosan yengil uchuv­chan komponentdan tashqil topgan bo’ladi.
Diagrammadagi yuqorigi egri chiziq bug` fazasining tarkibini belgilaydi, pastki egri chiziq esa qaynash haroratlarini ifodalaydi. Bu diagramma yordamida birin-ketin bir necha marta kondensatsiyalash va bug`latish jarayonla­rini o’tkazish orqali tarkibi asosan qiyin uchuvchan komponentdan tashqil topgan qoldiq suyuqlik olish mumkin. Ko’p marta bug`­latish jarayonini ko’p pog’onali qurilmalarda olib borish mumkin.

27.1-rasm. Binar aralashma­larni rektifikatsiya usuli bilan ajratishning diagrammada tasvirlanishi.
Biroq bunday qurilmalar qator kamchiliklarga ega: o’lchami katta, yuqori konsentratsiyasili moddalar (distillyat yoki qoldiq) ning chiqishi kam, atrof-muhitga ko’p miqdorda issiqlik yo’qoladi.
Suyuq aralashmalarni birmuncha ixcham bo’lgan rektifikatsiya kolonnalarida to’la holda komponentlarga ajratish ancha tejamlidir. Rektifikatsiya jarayoni davriy va o’zluksiz ravishda, bosimning turli qiymatlarida (atmosfera bosimi ostida, vakuumda, atmosfera bosimdan yuqori bosimda) olib boriladi. Yuqori haroratlarda qaynaydigan moddalarning aralashmalarini ajratishda vakuum ishlatish maqsadga muvofiqdir. Normal haroratlarda gaz holatida bo’lgan aralashmalar ajratilganda atmosfera bosimidan yuqori bo’lgan bosim ostida ishlaydigan qurilmalardan foydalaniladi.