Xiv o‘choq bo‘limi texnologik tizimi

XIV.5. OLTINGUGURT UCH OKSIDINI ABSORBSIYASI VA UNGA TA’SIR ETUVCHI OMILLAR.
Ma’lumki, sulfat kislotasi ishlab chiqarish uchun, umumiy tarzda, o‘choq gazi tarkibidagi oltingugurt uch oksidini suv bilan absorbsiyalash zarurdir:
SO_3(g) + H₂O_(c) H₂SO_4(c) + Q₁₇ (14.2.)
Bu reaksiya geterogen, amaliy qaytar va ekzotermik bo‘lgani uchun, Le-SHatel’e prinsipiga muvofiq sulfat kislotasi chiqishini oshirish uchun bosimni oshirib (chunki reaksiya xajm torayishi bilan ketganligi uchun), xaroratni pasaytirmoqlik kerak (chunki reaksiya ekzotermik bo‘lib, issiqlik chiqishi bilan boradi). Ammo, bu reaksiya amaliyotda to‘g‘ridan to‘g‘ri to‘liq ketmaydi, chunki reaksiya natijasida chiqayotgan katta issiqlik hisobiga suyuq sulfat kislota emas, balki kondensatsiyalanishi qiyin bo‘lgan sulfat kislota bug‘lari hosil bo‘lib, ular o‘choq gazi bilan xavoga chiqib ketadi. Bu esa atrof muhitni ifloslanishiga va sulfat kislotani yo‘qolishiga olib keladi. SHuning uchun, amaliyotda o‘choq gazi tarkibidagi SO₃ ni toza suv bilan emas, balki sulfat kislota eritmasi tarkibidagi suv bilan yutish keng qo‘llaniladi, garchand bu xolatda sulfat kislotasining chiqishi anchagina kamayib ketsa ham. Ishlab chiqarilayotgan sulfat kislotasining chiqishini oshirish bir qator eng qulay texnologik sharoitlarga bog‘liqdir.
Avvalom bor shuni ta’kidlash kerakki, absorbsiya jarayonida, o‘choq gazi tarkibidagi SO₃, dastavval, sulfat kislota eritmasida kondensatlanadi, so‘ng suv bilan reaksiyaga kirishib, kuchsiz sulfat kislota eritmasini hosil qilib, u esa absorber tepasidan berilayotgan sulfat kislota eritmasi bilan aralashib, natijada qushimcha sulfat kislota hosil qilib, uni konsentratsiyasini oshiradi. Bu fizik va kimyoviy jarayonlarning hammasida katta miqdorda issiqlik chiqadi.
SHuning uchun, o‘choq gazi tarkibidagi SO₃ ni to‘liq absorbsiyalanishi va uning tezligi bir qator omillarga bog‘liqdir: absorbsiya jarayonidagi temperaturaga, tepadan berilayotgan sulfat kislotani konsentratsiyasiga, o‘choq gazi bilan kislotaning uchrashish yuzasiga, o‘choq gazining chiziqlik tezligiga va xokazolarga bog‘liqdir. O‘choq gazi tarkibidagi SO₃ ni absorbsiyalash jarayonida temperatura qanchalik kichik bo‘lsa, SO₃ ni absorbsiyalanish darajasi shunchalik yuqori bo‘ladi. Xuddi shunday natijaga olib keladi, agarda absorberga berilayotgan sulfat kislotani konsentratsiyasini yuqori ko‘tarsak. Ammo, kislota konsentratsiyasi 98,3% H₂SO₄ ga etganda absorbsiyalanish darajasi eng yuqori bo‘lib, keyinchalik kislota konsentratsiyasini oshirishni yana davom ettirilganda, absorbsiyalanish darajasi kamayib ketadi. Bunga sabab shuki, absorberga berilayotgan sulfat kislota konsentratsiyasi 98,3% ga etganda, sulfat kislotasini suv bilan azeotrop aralashmasi hosil buladi, ya’ni suyuqlik tarkibi (98,3% H₂SO₄ + 1,7% H₂O) uning ustidagi bug‘ tarkibi (98,3% H₂SO_4(b) + 1,7% H₂O_(b)) ga teng bo‘lib qoladi, shuning uchun, suyuqlikdagi sulfat kislotasi konsentratsiyasi 98,3% dan oshiq bo‘lsa, bunday kislota bug‘i tarkibida sulfat kislota bug‘lari ko‘p bo‘lib, ular absorber pastidan berilayotgan o‘choq gazidagi SO₃ ni absorbsiyasiga xalaqit beradi va u chiqindi gaz bilan apparatdan olib chiqib ketilib, atmosfera havosida baland mo‘rining tepa cho‘qqisidan bir oz narida xavodagi suv bug‘i bilan birikib, sulfat kislotasini oq tumanini hosil qilib, SO₃ ning bir qismini yo‘qolishga olib keladi. Agarda absorberga berilayotgan sulfat kislota konsentratsiyasi 98,3% H₂SO₄ dan kichik bo‘lsa, u vaqtda bunday kislota ustida nisbatan H₂O bug‘lari ko‘p bo‘lib ular, o‘choq gazi tarkibidagi SO₃ bilan absorber ichidayoq kondensatlanishi kiyin bo‘lgan H₂SO₄ ok tumani hosil qilib, u mo‘rining bevosita cho‘qqisidan chiqib turadi, va bu xolatda ham o‘choq gazi tarkibidagi SO₃ ni bir qismini yo‘qolishiga olib keladi. SHunday qilib, absorberga beriladigan sulfat kislotaning eng qulay konsentratsiyasi nazariy jixatdan 98,3% H₂SO₄ dir, amaliyotda esa 97,8% dan 98,9% li sulfat kislota eritmasi 60^oSdan yuqori bo‘lmagan xaroratda ishlatiladi. Absorbsiya jarayoni ekzotermik bo‘lgani uchun, sulfat kislotasining absorberdan chiqishdagi konsentratsiyasi kirishdagiga qaraganda 0,5-1,0% gagina yuqori bo‘lishiga yo‘l qo‘yiladi, xolos. Absorber tepasidan berilayotgan sulfat kislota bilan pastdan berilayotgan o‘choq gazining uchrashish yuzasi qanchalik katta bo‘lsa, absorbsiya jarayoni shunchalik to‘liqroq va tezroq amalga oshadi. Uchrashish yuzasini oshirish uchun, odatda, xar xil shakl va o‘lchamdagi keramika, plastmassa, po‘lat va xokazolardan yasalgan jinslar ishlatiladi. Umumiy yuzani oshirish uchun jinslar hajmini oshirish kerak: bu vaqtda absorberlar o‘lchamlari va qolaversa ularni qiymatlari ham oshib, kislota tannarxi oshib ketadi. SHuning uchun, o‘choq gazini fiktiv chiziqli tezligini oshirish xisobiga SO₃ni absorbsiyalanish koeffitsentining o‘stirishga xarakat qilinadi, chunki quyidagi tenglamadan ko‘ringanidek.
K=K_o W^m (14.3.)
Bu erda: K-absorbsiya koeffitsenti, kg/m².soat.mm. simob ustuni; W-absorberdagi gazning fiktiv tezligi (absorber ichidagi jinslar e’tiborga olinmagan xolatda), m/sek.K₀-o‘choq gazi tezligi W=1m.sek bo‘lganidagi absorbsiyalanish koeffitsentiga teng doimiy sondir. m-daraja koeffitsienti: laminar rejimda 0,5 ga teng; turbulent rejimida 0,8 ga tengdir. Ammo o‘choq gazining fiktivli tezligi meyoridan oshirilganda, u aks ta’sir ko‘rsatib, absorberning gidravlik qarshiligini oshirishga va sachratqi tomchilarni o‘choq bilan birga absorberdan chiqib ketishiga olib keladi. Bunday xolat esa minora va absorberlar unumdorligini pasayishiga olib keladi:
P₂ = P₁ (W₂)² (14.4.)
W₁
Bu erda R₁, R₂,-lar mos ravishda W₁, W₂ chiziqli tezliklarga to‘g‘ri kelgan gidravlik qarshiliklardir. Bu tenglamadan ko‘rinadiki, gazning tezligi ikki marta oshirilganda, gidravlik qarshilik esa 4 marotaba ortar ekan.
Bu turlarning xar xilligi, asosan iste’molchining talabidan kelib chiqadi, ya’ni istemolchiga ko‘poros moyimi yoki oleum ishlab chiqarish kerakmi. Bunday maxsulotlarni ishlab chiqarish uchun esa bir bosqichli yoki ikki bosqichli absorbsiya turi qo‘llaniladi, chunki oltingugurt uch oksidni bir bosqichli absorbsiyasi natijasida kuporos moyi, ikki bosqichli absorbsiyasi natijasida esa oleum ishlab chiqariladi (14.2.-rasm). Bir bosqichlik absorbsiyada tarkibida SO₃ gazi bor o‘choq gazi monogidratli absorberning pastki qismidan kirib, tepadan berilayotgan sulfat kislotasining 98,3 0,5% lik eritmasi (texnikada bunday konsentratsiyalik eritmani shartli ravishda sulfat kislota monogidrati, ya’ni oddiyroq qilib monogidrat deb yuritiladi va shundan monogidrat absorberi degan nom ham kelib chiqqan) bilan uchrashadi. Bu kislotaning miqdori shunday beriladiki, monogidrat absorberining pastki qismidan chiqayotgan kislotaning konsentratsiyasi yuqoridan berilayotganiga qaraganda 0,50% ga oshgan bo‘lsin. Bunday o‘rtacha 98,8% lik sulfat kislota quritish absorbsiya bo‘limining quritish minorasiga borilib, u erdagi kuchsiz sulfat kislota eritmasi bilan aralashib, kuporasi moyi hosil qiladi. Bir bosqichlik absorbsiyada birgina monogidrat absorberi ishlatilsa, ikki bosqichlik absorbsiyada esa 2ta ketma-ket o‘rnatilgan absorber ishlatiladi, ulardan birgina tarkibida o‘rtacha 18,5% ozod oltingugurt uch oksid bor bo‘lgan oleum, ikkinchisiga esa sulfat kislota monogidrati, ya’ni 98,3% H₂SO₄ eritmasi beriladi. SHuni ta’kidlash kerakki, ikki bosqichli absorbsiyada, o‘choq gazi avval oleumli absorberga, so‘ng esa monogidratli absorberga yuboriladi. Aksincha bo‘lishi mumkin emas, chunki u holda monogidrat absorberidan oleum absorberiga kirayotgan o‘choq gazi tarkibidagi ma’lum miqdorda suv bug‘i paydo bo‘lib, (bu suv bug‘i azeotrop tarkibiga ega bo‘lgan sulfat kislotaning bug‘ qismidan o‘tadi), oleumli absorberning tepasidan berilayotgan oleumning konsentratsiyasini pasaytirib yuboradi. SHunday qilib, oleumli absorberda ham undan chiqayotgan oleumni tarkibida ozod SO₃ miqdori, faqat 0,5%ga, ya’ni 19,0-19,5% gacha o‘sishiga yo‘l qo‘yiladi, chunki oleumli absorberda ham ekzotermik jarayonilar ketib, qanchalik oleumning konsentratsiyasi oshib natijada ko‘proq issiqlik chiqib, bu esa absorbsiya jarayoniga aks ta’sir etadi. Kuchli oleum tarkibiga sulfat kislota monogidrati qushib, oleumni konsentratsiyasi avvalgi xolatiga keltiriladi. Monogidrat tarkibiga ega quritish minorasida hosil bulayotgan kuchsiz sulfat kislota, ayrim xolatlarda esa suv ham qo‘shib, ular konsentratsiya va xaroratlari barqaror xolatlarga keltiriladilar.
Oltingugurl (IV) oksidini kontakt usulida oksidlash.
S02 ni S03 ga
oksidlash sulfat kislota ishlab chiqarishning eng asosiy bosqichidir.
Shuning uchun ham sulfat kislota ishlab chiqarishning bu usuli
kontakt usuli deb ataladi. Kontakt bu to'qnashuv degan ma'noni
angiatib, S02gazning katalizatori bilan to'qnashuvini bildiradi. S02
ni kontakt usulida S03 ga aylantirish geterogen ekzotermik katalizga
tipik misol bo'la oladi. Bu reaksiya gaz hajmini kamayishi bilan
beradigan qaytar ekzotermikjarayonidir.
2S02 +02~ 2S03 + 189 kj (500 at)
Shuning uchun ham Le-Shatele pirinsipiga muvofiq bu reaksiya
muvozanat haroratning pasayishi va bosimning ortishi bilan S03
hosil bo'lishi tomon siljiydi. Ammo sulfat kislota ishlab chiqarishda
yuqori bosim qo'llanilmaydi, chunki S02 va kislorodning
konsetratsiyasi kuyundi gaz tarkibida 20% dan oshmaydi. Qolgan
80 % gaz azotdan iborat bo'lib, bunday aralashmaga yuqori bosim
qo'llash bosimni hosil qilish xarajatlarini qoplaymaydi.
Atmosfera bosimida va 475°C haroratda S03 hosil bo'lishining
gazlar aralashmasining % tarkibiga bog'liqligi quyidagicha bo'ladi:
S02 ning % miqdori 2 5 6 7 8 9 10
02 ning % miqdori 18,2 14,1 12,7 11,3 10,0 8,6 7,2
S02 ni S03 ga aylantirishning % miqdori 97,1 96,5 96,2 95,8 95,2 94,3 92,3
Bundan ko'rinib turibdiki 2 % S02 bo'lganda S03 ga aylanish
darajasi eng yuqori 97,1 % bo'ladi, ammo bunda kontakt
apparatining mahsuldorligi past bo'ladi. S02 ni miqdori orta borgan
sayin S03 ga aylanish darajasi pasayib boradi.
Optimal gazlar aralashmasi quyidagicha bo'ladi: 7-8 % S02'
10-11 % 02 va 82 % N 2. Shunday tarkibli aralashma 400°C haroratda
99,2 % unum beradi. Ammo bunday haroratda reaksiya tezligi va
demak, mahsuldorlikjuda past bo'ladi (58- rasmga qarang).
Shuning uchun ham hozirgi zamon vanadiyli kontakt massasida
oksidlash bir necha bosqichda olib boriladi. Har bir bosqichda o'zining
maqbul harorati aniqlanadi. Bu harorat birinchi bosqichdan (580-
600°C) oxirgi bosqichga (450-400°C) tomon pasayib boradi.
S02 ni oksidlanish jarayoni eng awalo qo'llaniladigan katalizatorning aktivligi bilan aniqlanadi. S02 ni oksidlanishiga minglab
moddalar ta'sir etadi. Ammo sulfat kislota ishlab chiqarish sanoatida
turli davrlarda faqat uchta katalizatordan foydalanilgan. Bular: 1) platina metali; 2) temir (III) oksidi; 3) vanadiy (V) oksidi.
Bulardan eng aktivi platinadir, ammo ujuda qimmat turadi hamda
oz rniqdorda rnishyak tasirida qaytmas bo'lib zaharlanadi. Temir (III)
oksidi esa arzon, mishyak bilan zaharlanmaydi, ammo faqat 625"C
dan yuqori haroratdagina katalitik aktivlik ko'rsatadi. Biroq bunday
yuqori haroratda S02 ning S03 ga aylanishi 70 % dan ham kam,
odatda 50-60 % bo'ladi. Shuning uchun ham u faqatgina taxminiy
kontaklashdagina foydalanilgan. Vanadiyli katalizator platinadan ancha
arzon va mishyak birikmalari bilan zaharlanish darajasi platinaga
nisbatan bir necha ming marta kamdir. Shunga ko'ra MHD dagi
barcha sulfat kislota ishlab chiqaradigan zavodlar faqat vanadiyli
kontakt massasidan foydalanayotir.
Vanadiyli katalizator massasi 7% V2
0 S dan va aktivlovchi
(promotor)-ishqoriy metall oksidlaridan (ko'pincha ~O qo'llaniladi)
iborat bo'lib, bu aralashma yuqori aktivlikka ega bo'lgan g'ovak
alyumosilikatlar' yoki kremniy (IV )- oksidiga shimdiriladi, hosil
bo'lgan aralashmadan turli shakllarda: g'ovak granulalar (shar
shaklida);tabletkalar va xalqalar shaklida 5 mm, kattalikda katalizator
tayyorlanadi.
Kontakt jarayonida K2
0 kaliy pirosulfatga (K2
S2
0 7
) aylanadi.
Vanadiy (V) oksidi unda erigan holda katalizator g'ovaklari yuzasini
to'ldiradi. Har qanday katalizatorda ham vaqt o'tishi bilan S02 ni
oksidlanish darajasi ortib boradi. Buni quyidagi grafikda (59- rasmga
qarang) ko'rish murnkin. Grafikda ko'rinib turibdiki, harorat
qanchalik yuqori bo'lsa, muvozanat shunchalik qisqa vaqtda qaror
topadi. Demak, unum ham shunchalik kam bo'ladi.
Tenglamadan malumki, reaksiya tezligiga kislorodning
konsentratsiyasi eng ko'p ta'sir etadi. Demak, kataliz jarayonida
eng sekin boradigan bosqich, bu kislorodning sorbsiyalanishidir.
Shuning uchun ham kislorod konsentratsiyasini oshirish jarayon
tezligini ham oshiradi. Ammo kislorod konsentratsiyasini oshirish
uchun reaksiyaga kiritiladigan havo miqdorini oshirish kerak bo'ladi,
bunday qilinganda reaksiyani gazlar aralashmasida S02 ning hajmiy
miqdori kamayadi. Natijada shunga mos holda kontakt apparatining
va butun sistemaning mahsuldorligi ham ozayadi. Jarayonning ketishi
bilan ham (ya'ni reaksiyaning borishi bilan)S02 ning konsentratsiyasi
kamayadi S03 ning konsentratsiyasi esa oshadi. Bu holat ham reaksiya
tezligini kamaytiradi. Bundan tashqari, haroratni oshirish gazlarda
S03 ning muvozanat konsentratsiyasini kamaytiradi va tabiiyki, SO)
ning muvozanat konsentratsiyasini oshiradi.
Bu holat o'z navbatidajarayonning umumiy tezligini kamaytiradi.
Ammo K (tezlik konstantasi) haroratning ortishi bilan Arrenius
qonuniga binoan ortadi. 1889- yilda Arrenius tezlik konstantasi bilan
harorat o'rtasidagi bog'lanishining quyidagi formula bilan ifodalanishini ko'rsatgan edi.
IgK=C—T
Bunda, K - reaksiyasining tezlik konstantasi; C va B- ayni
reaksiya uchun xos konstantalar.
Shuning uchun ham reaksiyaning boshlanishida S02 ning
oksidlanish darajasi pastligida haroratning ortishi bilan jarayonning
tezligi ortadi. S03 ning unumi faktik unumga (maksimumga) yeta
boshlagach, S03 ning konsentratsiyasi ortadi va ujarayon tezligiga
salbiy ta'sir qila boshlaydi. Shuning uchun haroratni yanada oshirish
jarayon tezligini kamaytiradi. Ayni sharoitda, bir vaqtda, gazning
katalizator bilan to'qnashuvi optimal haroratda S03 ning maksimal
hosil bo'lishini taminlaydi. Demak, kontakt apparatidajarayon tezligini
maksimumga yetkazish uchun reaksiyani yuqori haroratda ( 600°C
ga yaqin) boshlab sekin pasaytira borish va 4000C da reaksiyani
tugatish lozim.
Hozirgi zamon kontakt apparatlarining konstruksiyalari shu
sharoitgajuda yaqinlashtirilgan. Tarkibida S02 saqlovchi toza gazlar
aralashmasi (reaksion aralashma) issiq almashtirgichlarda yonish
haroratigacha ( 420-440°C ) qizdiriladi, so'ngra apparatning birinchi
qavatida reaksiya issiqligi bilan harorat 600°C gacha ko'tariladi.
Ko'pincha tokchali kontakt apparatlari qo'llaniladi (36- rasmga qarang).
Bunda tokchalar oralig'ida
o'matilgan issiq almashtirgichlar
yordamida bosqichma-bosqich
issiqlik olinib harorat pasaytirilib
boriladi. Ammo uzoq yillardan beri
keng qo'llanilib kelinganligiga
qaramay, bu xil kontakt
apparatlari hozirgi paytda gazdangazga issiq almashuv koeffitsientining pastligi va issiq almash - 5
tirgichlarga ko'p metall sarflanishi
hamda katta hajrnni egallashi sababli 2
yangi tipdagi tokchali silindirsimon
kontakt apparatlariga almashtirilgan.
Bu apparatning korpusi silindrsimon bo'lib, diametri 12 m, 4
balandligi 25 m, mahsuldorligi
1000 t/ sutka sulfat kislotaga teng 2
(60- rasmga qarang).
3
+
60- rasm. Qaynovchi qavatli
katalizator bo'lgan kontakt
apparati. .
Kontakt massasi har 4 yilda bir
marta almashtiriladi. Kontakt
massaning yuqori aktivligiga va unda
maqbul haroratni saqlashga
qaynovchi qavatli katalizatorli
apparatlardan foydalanilgandagina
erishish mumkin. Bunday
apparatlarda qaynovchi katalizator
qatlamining eng yuqon lSSlq
o'tkazuvchanligi, istalgancha mayda
zarrachali kontakt massasini qo'llash, istalgan harorat rejimi berish
mumkinligi kabi eng muhim xossalaridan to'liq foydalanish mumkin
bo'ladi. Diametri 4-S mm, bo'lgan sharchali filtrlovchi turg'un
(harakat qilmaydigan) katalizator qavatli apparatlar o'miga
qaynovchi katalizator qatlamli apparatlar (yedirilishga chidamli,
diametri 0, 7S-1,S mm, bo'lgan sharsimon katalizatorlar)
qo'llanilmoqda. Natijada katalizatorning yuzasi kengayadi, reagentlar
diffuziyasi ortadi va diffuziyalanish kinetik sohada boradi, demak,
kontakt massasining mahsuldorligi ortadi.
Hozirgi zamon kontakt apparatlari asosan qaynovchi qatlamda
ishlovchi apparatlar bo'lib, unda S02 ni oksidlanish darajasi 99% ga
tengdir. Kontakt usulida suI fat kislota ishlab chiqarishning oxirgi
bosqichi bu oltingugurt (VI) oksidining absorbsiyalanib konsentrlangan sulfat kislota va oleum hosil qilishidir.
Texnologik sistemasi. Temir kolchedanini kuydirishdan
oIinadigan S02 dan sulfat kislota ishlab chiqarishning texnologik
sxemasi 61- rasmda berilgan.
Kuyundi gazlari siklonlar va quruq elektrofiltrlardan qisman
tozalanib kelgach, 300°C haroratda yuvish minorasiga kiritiladi,
minora 75 % Ii sovuq sulfat kislotasi bilan sug'orilib turiladi. Kuyundi
gazlari sovitilgach, tarkibidagi ozroq miqdor S03 va suv bug'lari
kichkina tomchilar shaklida kondensatlanadi. Bu tomchilarda mishyak
oksidi eriydi va sulfat kislota tumani hosil bo'ladi. Bu tuman 7,6
minoralarda qisman ushlanib qolinadi. Bu minoralarda yana chang
qoldiqlari, selen va boshqa qo'shimchalar ham ushlab qolinadi.
Bunda ifloslangan sulfat kislota hosil bo'ladi (u zavodda ishlab
chiqarilgan kislotaning taxminan 5% i miqdoriga teng). Bu kislota
nostandart mahsulot sifatida beriladi va kerakli joylarda ishlatiladi.
Gazni (S02) sulfat kislota tumani va mishyakdan batamom tozalanadi.
So'ngra sulfat kislotani to'liq ushlab qolish maqsadida (5) minora
suv bilan ho'llanadi.
Gazni (SO) oksidlashga tayyorlash, uni suv bug'laridan
nasadkali (3) minorada konsentrlangan sulfat kislota bilan quritish
orqali tugallanadi. Shu yergacha barcha gaz o'tkazgich quvurlar,
kislota yig'gichlar, minoralar, hammasi oddiy po'latdan yasalgan
bo'lib, kislotaga chidamli g'ishtlar bilan yoki diabazli plitalar bilan
futerovkalanadi (qoplanadi). Quritilgan gaz agressiv emas, shuning
uchun keyingi barcha apparatlar uglerodli oddiy po'latdan yasalib
futerovkalanmaydi. Apparat va gaz o'tuvchi quvurlaming ko'pligi
gaz harakatiga to'sqinlik qiladi. Shuning uchun quritgich bo'lirnidan
keyin kompressor (2) o'rnatiladi. U kuyundi gazlarini pech
bo'limidan tozalash va quritish sisternalari orqali surib olib, uni
kontakt bo'limiga yuboradi. Kontakt bo'limi tokchali kontakt
apparatini(lO) va quvursimon issiq almashtirgichlami (9) o'z ichiga
J oladi. Issiq almashtirgichlar harorat rejimini me'yorda ushlab turadi.
Sulfat kislota ishlab chiqarishning eski kam quwatli sistemasida
kontakt apparati ichidagi tokchalar oralig'ida turg'un issiq
almashtirgichlar o'matilgan bo'ladi (36- rasmga qarang). Tokchalarda
esa katalizator bo'ladi. Bunda gaz ketma-ket barcha katalizator
qavatlardan va issiq almashtirgichlardan o'tadi, bu xiI konstruksiya
kichik o'lchamli, kam quwatli apparatlar uchun rentabelli
hisoblanadi. Ammo hozirgi zamon qudratli, diametri 10m va undan
ham ortiqroq bo'lgan apparatlarda esa norentabelli bo'lib qoldi. Chunki
katta diametrli apparatlarda, issiq almashtirgichlarda gaz oqimini bir
tekisda borishini ta'minlash va uni buzilganda tuzatish qiyinchilik
tug'dirdi. Shuning uchun ham olib quyiladigan bo'lak-bo'lak issiq
almashtirgichlar 0' matiladi.
Eski 5 tokchali kontakt apparatlarida S02 ning S03 ga aylanishi
98 % ni tashkil qilardi. Qolgan 2 % zaharli gaz - S02 atmosferaga
chiqarib tashlanar edi. Bu esa atrof-muhitni zaharlar edi. Yirik
zavodlarda esa bu juda xavtli Guda ko 'p gaz atmosferaga chiqib ketadi)
va bunga yo'l qo'yib bo'lmaydi. Shuning uchun ham keyingi yillarda
IKjIA sistemasiga o'tildi. Bu 2 marta kontaktlash va 2 marta
absorbsiyalash degan ma'noni anglatadi. 61- rasmdagi sxemada
ko'rinib turibdiki, gaz (S02) kontakt apparatining uch qavat
katalizatoridan o'tgach, oleum olish uchun birinchi absorbsiyaga
oleumli adsorberga yuboriladi.
Bunda S03 ning absorbsiyalanishi tufayli S02 = S03
muvozanati buziladi va S02 ni oksidlanishini kuchaytiradi. Natijada
keyingi ikki qavatdan o'tgach, S03 ga to'liq oksidlanadi (99,5-
99,8 % gacha).
Hozirgi paytda qo'llaniladigan vanadiyli katalizatorlar 400°C
haroratda aktivlik ko'rsatadi. 600°C dan yuqoriroq haroratda aktivligini
yo'qotadi, chunki qayta kristallanadi.
S03 ning absorbsiyalanishi uchun esa past harorat kerak bo'ladi.
Shuning uchun ham gaz oxirgi qavat katalizatordan o'tgach kontakt
apparatidan chiqadi va avval issiq almashtirgichlardan, so'ngra havo
sovitgichlardan o'tib adsorbentga borib kiradi. Absorberlar nasadkali
minora bo'lib, ichi keramik halqalar bilan to'lg'azilgan bo'ladi. Bu
minoralar tepasidan kislota sachratib sug'oriladi, pastdan yuqoriga
qarab esa, qarama-qarshi oqim prinsipida S03 gazi ko'tariladi.
Absorberdan absorbsiyalanmay qolgan chiqindi gaz (0,03 % S02
saqlaydi) atmosferaga chiqarib tashlanadi.
Hozirgi zamon kontakt apparatlarining quvvati - mahsuldorligi
sutkasida 1500 t. H2
S04 ga tengdir. Bunday qudratli zavod juda yirik,
to'xtovsiz ishlovchi, mexanizatsiyalashtirilgan, ko'p qismi avtomatlashtirilgan ishlab chiqarish korxonasidir.
Ishlab chiqarishnijadallashning eng muhim yo'llari quyidagilar:
% miqdori yuqori bo'lgan konsentrlangan S02 olish, buning uchun
ko1chedan kuydirishjarayonidan boshlab toza kislorodni qo'llash.
Yuqori bosim va aktiv katalizatoridan foydalanish, qaynovchi qavatli
katalizatorli kontakt apparatiga to'liq o'tish va boshqalar.
Intensivlashning barcha ko'rsatilgan bu usullari kelajakda qurilishi
kerak bo'lgan yoki rekonstruksiyalanadigagan barcha korxonalarda
qo'llaniladi.
Kelajakda sulfat kislota ishlab chiqarishning istiqbolli yo'li boshqa
ishlab chiqarishlaming oltingugurtli chiqindilaridan xomashyo sifatida
foydalanishdir. Yaqin kelajakda ancha rniqdor sulfat kislotasi rangli
metallurgiya korxonalarining oltingugurtli chiqindilaridan va elektrostansiyalarining yoqilg'i gazlaridan ajralib chiquvchi S02 dan ishlab
chiqariladi. Bu tabiatni muhofaza qilishning muhim omilidir. Bu
holat hukumatimizning atrof-muhitni muhofaza qilish haqidagi
qarorlariga, g'arnxo'rliklariga mos bo'lib tushadi.