Техноген indd

Rektifikatsiya jarayonida texnik tizimlarning ishonchliligi. Rektifikatsiya jarayoni haqida tushuncha

Rektifikatsiya (lot. rectus – oddiy va sodda fikatsiya) – suyuq aralashma komponentlarini rektifikatsion kolonnalarda haydash usulida ajratish. Rektifikatsiya muvozanatda boʻlmagan (suyuq va bugʻ) fazalar orasida issiqlik va moddalarning diffuzion almashi- nishiga asoslangan. Rektifikatsiya qaynash tralari yaqin boʻlgan suyuqliklar aralashmalarini ajratish zaruriyati boʻlganda qoʻllanadi. Rektifikatsion kolonnada koʻp toʻsiqlar boʻlib, unda suyuq aralash- ma bugʻlari kondensatlanadi va pastdan chiqayotgan bugʻning yan- gi qismi, koʻp marta uchrashadi. Kolonna qarshi oqim prinsipida ishlaydi. Yuqoriga koʻtarilayotgan bugʻ uchuvchi komponent bilan uzluksiz boyib turadi. Bunda bugʻ qaynash trasi past boʻlgan kom- ponent bilan boyib, uning qaynash trasi pasayib boradi. Suyuqlik esa qaynash trasi yuqori boʻlgan komponentlar bilan boyib, uning qaynash trasi yuqorilashaveradi. Bu jarayon to muvozanat holati bunyod boʻlguncha davom etadi, lekin kolonnadan sovitkichlar sis- temasi orqali bugʻ fazasi kondensatlab ajratib olinishi bilan muvo- zanat yana buziladi va bu jarayon to toza komponentlar yoki kerakli komponentlar fraksiyasi toʻliq ajratib olingunicha uzluksiz davom etaveradi.

Rektifikatsiya suyuq hamda suyultirilgan gaz aralashmalarini ajratish uchun qoʻllanadi. Rektifikatsiya jarayonining temperatura oraligʻi (diapazoni) nihoyatda keng: 1000° (toza Zn, Pb, Cd kabi metallarni ajratishda) va 0° (havo, vodorod izotoplari kabi gazlarni ajratishda). Rektifikatsiya jarayonining ishchi bosimi oʻnlab atmos- feradan (etanpropilen aralashmasi uchun), to bir necha mm simob ustuni (yuqori yogʻ kislotalari Rektifikatsiyasi) atrofida boʻladi. Davriy va uzluksiz rektifikatsiya mavjud.
Davriy rektifikatsiya da barcha suyuqlik kolonna kubiga bir vaqtda solinadi. rektifikatsiya jarayonida distillat ajratib turilsa, su- yuqlik tarkibida past trada qaynaydigan komponent kamayib bora- di. Uzluksiz rektifikatsiyada sistemaga doimiy tarzda haydaluvchi
suyuqlik qoʻshib boriladi. Rektifikatsiya kolonnalarining samarali- ligi, ularning uzunligi, diametri, suyuqlik bilan bugʻ orasidagi kon- takt vaqti bilan aniqlanadi.
Rektor (lot. rector – boshqaruvchi, rahbar) – oliy oʻquv yurti, diniy seminariya rahbari. Uygʻonish davrida Yevropada koʻp sinfli maktablarning asosiy oʻqituvchisi va mudiri rektifikatsiya deb atal- gan. Fransiyada oʻquv yurti (“akademiya”) rahbari ham rektifikat- siya deyiladi.
Ikki yoki undan ortiq komponentlardan tashkil topgan bir jins- li suyuqlik aralashmalarini ajratish uchun haydash (distillyasiya va rektifikatsiya) usuli qo‘llaniladi. Agar suyuqlik yengil uchuvchan (qaynash harorati past) va qiyin uchuvchi (amaliy jihatdan uch- maydigan) komponentlardan tashkil topgan bo‘lsa, u holda eritma bug‘latish yo‘li bilan tarkibiy komponentlarga ajratiladi.
Suyuqliklarni haydash yo‘li bilan ajratish usuli aralashma kom- ponentlarining bir xil haroratda turlicha uchuvchanlikka o‘tishiga asoslangan. Shu sababdan haydash jarayonida aralashma tarkibida- gi barcha komponentlar, o‘zlarining uchuvchanlik xususiyatlariga proporsional ravishda, bug‘ holatiga o‘tadi.
Yengil va qiyin uchuvchi komponentli binar aralashmani hay- dash paytida hosil bo‘ladigan bug‘ tarkibi nisbatan ko‘p miqdordagi yengil uchuvchan komponentdan iborat bo‘ladi. Haydash jarayo- nida suyuq faza tarkibida yengil uchuvchan komponent kamayib boradi, bug‘ fazasida esa uning miqdori ortib boradi. Bug‘lanmay qolgan suyuqlik tarkibi asosan, qiyin uchuvchi yoki yuqori harorat- da qaynaydigan komponentdan iborat bo‘ladi.
Haydash jarayonida ajralib chiqqan ikkilamchi bug‘ kelgusida kondensatsiyalanadi. Hosil bo‘lgan kondensat distillyat yoki rekti- fikat deb ataladi. Bug‘lanmay qolgan suyuqlik qoldiq deb yuritiladi. Bug‘ fazasi tarkibini yengil uchuvchan komponent bilan boyi- tish darajasi asosan, haydash usuliga bog‘liq. Shunga ko‘ra, suyuq- liklarni haydashning ikkita prinsipial usuli mavjud: 1) oddiy hay-
dash (distillyasiya); 2) murakkab haydash (rektifikatsiya).
Aralashma komponentlarining uchuvchanligi o‘rtasidagi farq katta bo‘lsa, ularni ajratish uchun oddiy haydash usulidan foydala-
niladi. Oddiy haydash paytida suyuqlik bir marotaba qisman bug‘la- tiladi. Odatda, bu usul suyuq aralashmalarni birlamchi ajratish yoki murakkab aralashmalarni keraksiz qo‘shimchalardan tozalash uchun ishlatiladi.
Suyuqlik aralashmalarini tarkibiy komponentlarga to‘liq ajratish uchun rektifikatsiya usulidan foydalaniladi. Rektifikatsiya jarayoni- da bug‘latilayotgan aralashmadan ajralib chiqqan ikkilamchi bug‘ va uning kondensatsiyalanishi natijasida hosil bo‘lgan suyuqlik o‘rtasida ko‘p marotabalik uzluksiz kontakt yuz beradi. Bu payt- da fazalar o‘rtasida modda almashinuvi kuzatiladi. Suyuq fazadagi yengil uchuvchan komponent bug‘ tarkibiga o‘tadi, bug‘ fazasidagi uchuvchan komponent esa suyuqlikka o‘tadi.
Rektifikatsiya kolonnasining yuqori qismidan chiqayotgan bug‘ asosan, yengil uchuvchan komponentdan iborat bo‘lib, u deflegma- torda kondensatsiyalangandan so‘ng ikki qismga ajratiladi. Kon- densatning bir qismi distillyat yoki rektifikat deb ataladi va uni te- gishli sig‘imlarga uzatadi.
Kondensatning ikkinchi qismi esa kolonnaning yuqori qismiga qaytariladi va u flegma deb yuritiladi. Rektifikatsiya kolonnasining bu qismida flegma pastdan yuqoriga ko‘tarilayotgan bug‘ bilan qayta uchrashadi va uni yengil uchuvchan komponent bilan yanada ko‘proq boyitadi. Kolonnaning tubidan, asosan, qiyin uchuvchan komponetdan tashkil topgan qoldiq uzluksiz ravishda chiqarib tu- riladi.
Rektifikatsiya jarayoni etil spirti ishlab chiqarish texnologiyasida keng qo‘llaniladi. Aralashma komponentlarining qaynash tempera- turalari bir-biriga yaqin bo‘lsa, bunday aralashmalarni ajratish ancha qiyin bo‘ladi. Bunday hollarda haydashning maxsus usullari-ekstrak- tiv rektifikatsiya, azeotrop rektifikatsiya, molekulyar distillyasiya va past haroratli rektifikatsiya jarayonlaridan foydalaniladi.