Zokirjon salimov n e f t V a g a z n I q a y t a I s h L a s h j a r a y o n L a r I


Birorta  aniq  sharoit  uchun  nasadkali  kolonnalardan  foydalanishdan


Download 4.11 Mb.
Pdf ko'rish
bet32/46
Sana25.09.2017
Hajmi4.11 Mb.
#16434
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   46

Birorta  aniq  sharoit  uchun  nasadkali  kolonnalardan  foydalanishdan 

oldin  texnikaviy-iqtisodiy  hisoblashlar  orqali  ularning  ishlashi  uchun 

eng samarali  boMgan  gidrodinamik  rejim tanlanadi.

Suyuqlik  va  gaz  fazalari  o'rtasidagi  kontakt  yuzasini  ko‘paytirish 

maqsadida  nasadkalarning  mavhum  qaynash  holatidan  foydalanish 

mumkin.  Ushbu  prinsipga  asoslangan  nasadkali  kalonnaning  sxemasi

15.13-rasmda  keltirilgan.  Tayanch  panjarasi  (1)  ning  ustiga  turli  shaklga 

ega  boMgan  jismlar  (k o‘pincha  sharia-)  joylashtiriladi. 

Bunday 

jismlarning  tuyuladigan zichligi  suyuqlik zichligidan  kam  boMishi  kerak. 

Nasadkalar  (diametri  10-30  mm  atrofida  boMgan  yaxlit  va  ichi  bo‘sh 

sharlar)  polietilen.  polipropilen  va  boshqa  polimerlardan  hamda  metall 

yoki  rezinadan  tayyorlanadi.  Gazning  tezligi  ma’lum  kritik  tezlikdan 

ortgandan  so'ng  tarelkalarda  suyuqlik  qatlami  hosil  boMadi,  sharlar  (3) 

esa  mavhum qaynash  holatini  egallaydi.  Gaz tezligining  ko‘pavishi  bilan

nasadka  qatlamining  balandligi  va  qatlamning  g ‘ovaklilik  darajasi 

ortadi. N asadkaning jadal  harakati  ta’sirida tarelkaning ustidagi  suyuqlik 

yaxshi  aralashadi.  Bunday  holatda  suyuqlikning  k o ‘ndalang  kesim  

bo'yicha notekis  harakati  kamayadi  va uskunaning samaradorligi  ortadi.

^ 4 =


“ V

о 

• '



0.0  о о _ о

Со ° . ^ О0 °

о  о  о о „ о 4

V o S V e l > /

I

°-° 


о „о

oeo § V » ° o

/   h

4

.



  .

15.13-rasm.  Mavhum qaynash holatida boMgan sharsimon  nasadkali

kolonna:


1-tayanch panjaralari; 2-chegaralovchi panjara; 3-sharsimon nasadka;

4-suyuqliktaqsimlagichi;  1-ifloslangan gaz;  II-tozalangan gaz; IH-toza 

absorbent;  IV-ishlatilgan  absorbent.

Sharlarning  eng  yuqorigi  seksiyadan  chiqib  ketmasligi  uchun 

chegaralovchi 

panjara 


(2) 

o‘rnatilgan. 

Shu 

sababdan 



bunday 

kolonnalarda,  qo‘zg‘almas  qatlamli  nasadkali  uskunalarga  nisbatan, 

gazning  tezligini  anchagina  oshirish  imkoniyati  mavjud.  Mavhum 

qaynash  qatlamli  kolonnada  gazning  ishchi  tezligi  4-5  m/s  ga  teng 

boMadi,  suyuqlik  bilan  ta’minlash  zichligi  esa  0,05  m3/(m2-s)  gacha 

boradi.  Bunday  kolonnalarda  suyuqlikning  bitta  tarelkadan  ikkinchisiga 

oqib  tushishi  ham,  gaz  oqimining  pastdan  yuqoriga  qarab  harakati  ham 

bir xil teshiklar orqali yuz beradi.



M avhum   qaynash  qatlam li  kolonna  bir  qator  afzalliklarga  ega: 

m odda  alm ashinish  uchun  kontakt  yuzasi 

(bu  sharlar  ustidagi 

p lyonkalar  yuzasi  va  tom chilar  yuzasining  y ig ‘indisi)  k o ‘p  boMganligi 

v a  gaz  oqim ining  tezligi  katta  boMganligi  oqibatida  suyuqlik  plyonkasi 

va  chegara  qatlam   qalinliklarining  kichikligi  sababli  m odda  berish 

koeffitsiyentlari  katta  qiym atlarga  ega;  yuqorida  keltirilgan  holatga 

binoan  uskunaning  foydali  ish  koeffitsiyenti  yuqori;  kolonnaning  ishi 

gaz  oqim i  b o ‘yicha  4 -6   m arotaba  tezlashgan;  ifloslangan  suyuqlik  va 

gazlar bilan  ishlash imkoniyati  mavjud.

Ushbu  rusum dagi  uskunalam ing  asosiy  kam chiligi  -   kolonnaning 

uzunasiga  konsentratsiyalam ing  baravarlashi  yuz  beradi  va  oqibat 

natijada  m odda  o ‘tkazishning  harakatlantiruvchi  kuchi  kam ayadi. 

K olonnadagi  uzunasiga  aralashtirishni  kam aytirish  uchun  uskunani 

seksiyalarga  ajratish  zarur.  15.13-rasm da  uch  seksiyali  kolonnaning 

sxem asi  k o ‘rsatiIgan.

N asadkali  kolonnalar  bir  qator  afzalliklarga  ega:  tuzilishi  sodda  va 

uskuna  ichki  yuzasini  yem irilisliiga  olib  keladigan  suyuqliklar  bilan 

ishlash  im koniyati  mavjud.  B unday  uskunalardan  m odda  o ‘tkazishdagi 

diffuzion  qarshilikning  qiymati  suyuq  yoki  gaz  fazada  katta  boMgan 

paytda  ham   foydalanish  mumkin.  B unday  uskunalar  kam chiliklardan 

ham   xoli  em as.  Nasadkali  kolonnalarda  ifloslangan  yoki  loyqalangan 

suyuqliklarni  ishlatib  boMmaydi.  B unday  kolonnalarda  gazlarning 

yutilishida  ajralib  chiqadigan  issiqlikni  y o ‘qotish  qiyin,  bundan  tashqari 

suyuqliklarning  sochilish  m iqdori  kam  boMganda  nasadkalar  yom on 

hoMlanadi.  Bu  uskunalarda  hosil  boMadigan  issiqlikni  kam aytirish, 

nasadkalarni  yaxshi  hoMlash 

uchun 


absorbentlam i 

nasos  orqali 

resirkulatsiya  qilish  (y a ’ni  absorbentning  m a’Ium  qism ini  qaytadan 

kolonnaga  berish)  usuli  qoMlaniladi.  Bunday  holatda  absorbsion 

uskunaning  tuzilishi  m urakkablashadi  va  resirkulatsiya  uchun  quvur 

ishlatilishi  natijasida  uning  qiymati  ortib  ketadi.  15.14-rasm da  nasadkali 

em ulgatsion  kolonnaning  sxem asi  k o ‘rsatilgan. 

Ushbu  nasadkali 

kolonna 

em ulgatsion 

rejimda, 

y a ’ni 


uskunada  gidravlik 

zatvor 


yordam ida  suyuqlikning  m a’lum  bir  o ‘zgarm as  hajmi  ushlab  turiladi. 

F azalarning  o ‘zaro  ta ’sir  etish  m exanizm iga  k o ‘ra,  bunday  uskuna 

tarelkali  (yoki  barbotajli)  kolonnalar  qatoriga  q o ‘shilsa,  konstruktiv 

tuzilishi  b o 'y ic h a  esa nasadkali  kolonnalar guruhiga kiritiladi.



15.14-rasm. N asadkali em ulgatsion kolonna:

1-tayanch  panjarasi; 2-nasadka; 3-g id rav lik  zatvor; 4-suyuqlik 

taqsim lagichi;  I-ifloslangan gaz;  II-to zalangan gaz;  III-toza absorbent;

IV -ishlatilgan  absorbent.

Nasadkalarning 

samarali 

ishlashi 

uchun 


quyidagi 

talablar 

bajarilishi  kerak:  1)  nasadkalar  hajm  birligida  katta  yuzaga  ega 

boMishligi;  2) sochilib  beruvchi  suyuqlik  bilan yaxshi  aralashishi;  3)  gaz 

oqim iga  nisbatan  kam   gidravlik  qarshilik  k o ‘rsatishi;  4)  sochiluvchan 

suyuqlikni bir xil tarqatishi;  S) kolonnada harakat qilayotgan suyuqlik va 

gazlarning  ta’siriga  kim yoviy  m ustahkam   boMishi;  6)  solishtirm a 

ogMrligi  kam  boMishi;  7)  m exanik  jihatd an  

mustahkam;  8)  arzon 

boMishi  lozim.  Lekin  am alda  bunday  talablam i  qondiradigan  nasad­

kalar  uchram aydi,  m asalan.  solishtirm a  yuzaning  katta  boMishi.  uskuna 

gidravlik  qarshiligining  ortib  ketishiga  olib  keladi.  Shuning  uchun 

sanoatda  absorbsiya  yoki  rektifikatsiya  jaray onin ing   asosiy  talablarini 

qanoatlantiradigan nasadkalar ishlatiladi.

15.4.  K O L O N N A L I  U S K U N A L A R N I  H IS O B L A S H

N eft  va  gazni  qayta  ishlash 

korxonalarida  qoMlaniladigan 

rektifikatsion  va  absorbsion  kolonnalarda  turli  rusumdagi  tarelkalar 

(qalpoqchali,  klapanli,  elaksimon,  tez  harakat  qiladigan  oqimli,  S-simon 

elem entli,  nasadkali va boshqalar)  ishlatiladi.

Rektifikatsion 

kolonnalar  (absorberlardan  farqli)  q o ‘shim cha 

issiqlik  alm ashinish  uskunalari  (isitgich,  qaynatgich,  haydash  kubi, 

deflegm ator,  kondensator,  sovitgich)  bilan  ta ’minlangan 

boMadi. 

Energetik  xarajatlam i  kam aytirish  uchun  quyidagi  islilar  qilingan



boMishi  kerak:  1)  rektifikatsion  kolonnalam i  yaxshi  issiqlik  izolatsiyasi 

bilan  qoplash;  2)  jarayonni  maqbul  (y a’ni  optim al)  flegm a  soni  bilan 

olib  borish;  3)  ikkilam chi  issiqlik  oqim laridan  ishlab  chiqarish 

ehtiyojlarini  qondirish  uchun  foydalanish;  4)  m um kin  boMgan  sharoitda 

uskunaning  kubida  suyuqlikni  bugMatish  uchun  o ‘tkir  bug‘ni  ishlatish; 

5)  issiqlik  nasosini  qoMlash;  6)  ayrim   sharoitlarda,  m asalan  azeotrop 

aralashm alarini 

rektifikatsiyalash 

paytida, 

har 


xil 

bosim  


bilan 

ishlaydigan  ikki  (yoki  k o 'p )  kolonnali qurilm alardan  foydalanish.

R ektifikatsion  kolonnalarni  hisoblash  ham   bir  xil  rusum dagi 

absorbsion  uskunalarni  hisoblashdan  farq  qilm aydi.  Faqat  dastlab 

yuqorigi  v a  pastki  kolonna  alohida  hisoblanadi,  s o ‘ngra  rektifikatsion 

uskunaning um um iy  ish  balandligi  aniqlanadi.

M isol  tariqasida  tarelkali  va  nasadkali  absorberlam i  hisoblashni 

k o 'rib   chiqam iz.  A bsorberlam i  hisoblashda  quyidagi  kattaliklar  berilgan 

boMadi:  gazning  sarfi  G,  gazdagi  tegishli  kom ponentning  boshlangMch 

Yb  v a  oxirgi  Y 0  konsentratsiyalari,  tegishli  kom ponentning suyuqlikdagi 

boshlangMch  konsentratsiyasi  Xb.  Quyidagi  qiym atlar  esa  aniqlanishi 

kerak:  absorbentning  sarfi  L,  absorberning  diam etri  Da  va  balandligi  H, 

uskunaning gidravlik qarshiligi ДР.

A bsorberlam i  hisoblash quyidagi tartibda olib  boriladi.

1.  Y - X  

diagram m asida  m uvozanat  bog'liqligi 

Y * 

=  f  


(X ) 

chizilib, 

Awning  qiym ati  aniqlanadi.  Fazalarning  m uvozanat  holatidagi  tarkiblari 

m axsus adabiyotlarda berilgan boMadi.

2.  A bsorbentning  sarfi  L  topiladi,  buning  uchun  a w a lo ,  uning 

m inim al  sarfi  quyidagi tenglam a orqali aniqlanadi:



L ™ = G i 0

 

(1 5 Л )


S o 'n g ra   L  =  cpLmjn  hisoblanadi,  bu  yerda,  cp  -   absorbentning 

ortiqcha  kerakligini  bildiruvchi  koeffitsiyent  (odatda (p= 1,3-1,5).  L  ning 

topilgan 

qiym atiga  asosan 

m oddiy 

balans 


tenglam asi 

bo'y ich a 

absorbentning oxirgi tarkibi  Xo ni aniqlash mumkin.

3. 


Y - X  

diagram m asida 

ish 

chizig 'i 



chiziladi, 

bu 


chiziq 

koordinatalari 

Yb,  X

0

 



va 

Y 0,  Хь 

boMgan  nuqtalardan  o 'tg a n   to 'g 'r i 

chiziqni tashkil etadi.

4.  Y utilgan  kom ponentning  m iqdori  quyidagi  m oddiy  balans 

tenglam asiga asosan  aniqlanadi:

M  =   G ( Y b - Y o )  =  L ( X o - X b). 

(1 5 .2 )



5.  A bsorberning  balandligi  H  va  diam etri  Da  topiladi.  M odda 

alm ashinish  uskunalarining  asosiy  oMchamlarini  aniqlash  tartibi  12- 

bobda keltirilgan.

6.  A bsorberlarning  gidravlik  qarshiligi 

topiladi. 

U skunaning 

gidravlik  qarshiliklarini  aniqlash  tartibi  ularning  turiga  qarab  har  xil 

boMadi.


a )  T a r e lk a li  a b s o r b e r la r n in g   g id r a v lik   q a r s h ilig in i  h is o b la s h .

Bu  absorberlarda  gazning  harakatiga  quruq  tarelka,  suyuqlik  yuzasidagi 

sirt  taranglik  kuchi  va  tarelkadagi  gaz-suyuqlik  qatlami  qarshilik  qiladi. 

Shuning  uchun  tarelkalarning  gidravlik  qarshiligi  (ДРГ,  Pa)  uch 

qaishilikning yigMndisiga teng boMadi:

ДРГ = APql +  APsq +  APgs  , 

(15.3)

bu  yerda,  ДРЧ(  -   quruq  tarelkaning  qarshiligi,  Pa;  ДР5Ч  -   suyuqlik 



yuzasida  sirt  taranglik  kuchi  ta ’siridan  hosil  boMadigan  qarshilik.  Pa; 

ДР„5 -  gaz-suyuqlik qatlamidagi  qarshilik.  Pa.

Q uruq tarelkaning qarshiligi  quyidagi  tenglam adan aniqlanadi:

APq« = £ ^  

(15.4)

bu  yerda,  w r = 



Wo/ft 

-   tarelka  teshiklaridagi  gazning  tezligi,  m /s;  w0  -  

gazning  mavhum  tezligi,  m/s;  ft  -tarelk a  teshiklarining  yuzasi,  m2,  pr  -  

gazning  zichligi,  kg/m  ;  i; -   tarelkaning  qarshilik  koeffitsiyenti,  u  katta 

intervalda  (i;=0,5^4)  o ‘zgarib,  tarelkaning  konstruksiyasiga  bogMiq 

boMadi.


Tarelkaga  kirayotgan  suyuqlik  qatlam idagi  suyuqlikning  sirt 

taranglik  kuchi  ta ’siridan  hosil  boMayotgan  qarshilikni  yengish  uchun 

ketgan  bosim quyidagicha:

A P s q = T - ,  

(15-5)

a-y

bu  yerda,  a   -   sirt  taranglik  kuchi,  N /m ,  dn  -   tarelkadagi  suyuqlik 

kiradigan tirqishlarning ekvivalent diam etri, m.

O qim li  rejim da  ishlaydigan  tarelkalar  uchun  ARsq  hisobga 

olinm aydi.  Tarelkaning  gaz-suyuqlik  qatlam idagi  qarshiligi  qatlam ning 

statik bosim iga teng deb olinadi:

APgs = hoPcg =  hgspgsg, 

(15.6)


bu yerda,  ho va hgs -  tarelkadagi  suyuqlik va gaz-suyuqlik qatlam larining 

balandliklari,  m;  pc,  pgs  -   tarelkadagi  suyuqlik  va  gaz-suyuqlik 

aralashm asining  zichliklari,  kg/m 3;  g  =   9,81  m/s2  -   erkin  tushish 

tezlanishi.



A P 

0 5 - 7 )

b)  N a sa d k a li  a b s o r b e rla r n in g   g id ra v lik   q a rsh ilig in i  h iso blash.

B u n in g   u c h u n   d a stla b   q u ru q   n asad k an in g   g id rav lik   q a rsh ilig i  (AR*,,  Pa) 

topiladi:

f t  Р У

d ,


  2

bu  yerda,  N   -   nasadka  qatlam ining  balandligi,  m;  dE  =  4 s/a -   nasadka 

elem entlari  tashkil  qilgan  kanallarning  ekvivalent  diam etri,  m;  e  -  

nasadkaning  erkin  hajm i  yoki  nasadkalar  orasidagi  bo‘sh  hajm;  a  -  

nasadkaning  solishtirm a  yuzasi,  m2/m 3;  w=wo/e  -   nasadka  qatlam idagi 

gazning  haqiqiy  tezligi  (w 0  -   gazning  m avhum   tezligi  yoki  uskunaning 

to ‘Ia  kesim iga  nisbatan  olingan  gazning tezligi,  m/s);  A, -   ishqalanish  va 

m ahalliy  qarshiliklarni  yengish  uchun  ketgan  bosim ning  y o ‘qotilishini 

hisobga oluvchi  qarshilik koeffitsiyenti.

Q arshilik  koeffitsiyenti  X  ning  qiymati  Re  m ezonga  bogMiq.  U 

nasadkaning  turli  elem entlari  uchun  gazning  harakat  rejim iga  asosan 

em pirik  tenglam alar  bilan  aniqlanadi.  M asalan,  absorberlardagi  tartibsiz 

joylashtirilgan  halqali  nasadkalarda  gazning  lam inar  rejim dagi  harakati 

uchun (Re<40):

140

X = —  


(15.8)

T urbulent rejim dagi gazning harakati  uchun  (Re>40):

^ = - ^ T  

(15.9)


K olonnadagi  tartibli joylashtirilgan  halqali  nasadkalar uchun:

_9,2 


Re

(15.10)


bu  yerda,  Re  =  w dep/(j.r  -   gaz  uchun  Reynolds  mezoni;  pr  -   gazning 

zichligi,  kg/m 3; 

-  gazning dinam ik qovushoqlik koeffitsiyenti,  Pa s.

Kolonna  ishi  davom ida nam langan  nasadkaning gidravlik  qarshiligi 

(ДРН,  Pa) taxm inan quyidagi  em pirik tengl im a yordam ida aniqlanadi:

ДРн = 1 0 ЬиД Р д , 

'  

(15.11)


bu  yerda,  u  -   nam lash  zichligi,  m 7m 2-s;  b  -   nasadkaning  kattaligi  va 

nam lash  zichligiga  qarab  tajriba  orqali  aniqlanadigan  koeffitsiyent. 

M asalan,  nam lash  zichligi  u  =  (0,5-K36,5)-10‘3  m3/(m 2-s)  boMganda 

oMchami  25x25x3  mm  boMgan  nasadka uchun b = 5 1,2  boMadi.



T a y a n c h   so ‘z  v a  ib o r a la r

Uskunalarni 

sinflash, 

rektifikatsion 

kolonnalar, 

absorbsion 

kolonnalar,  tarelkali  kolonnalar,  plyonkali  kolonnalar,  suyuqlikni  sochib 

beruvchi  kolonnalar,  mavhum  qaynash  qatlam li  kolonnalar,  kontakt 

moslamalari.  g ‘alvirsim on,  qalpoqchali,  plastinali,  S-simon  elem entli, 

tez  harakat  qiladigan  oqimli  tarelkalar,  quyilish  m oslam alari,  barbotaj, 

pufakli,  ko‘pikli,  ingichka  oqimli  va  em ulgatsion  rejimlar,  nasadka­

larning turlari,  nasadkalarning tasnifiy  kattaliklari,  kolonnali  uskunalarni 

hisoblash,  uskunaning  oMchamlari,  yutilgan  kom ponentning  miqdori, 

absorbentning  sarfi,  bug‘  fazasining  sarfi,  tarelkali  uskunalam ing 

gidravlik qarshiligi,  nasadkali  uskunalam ing gidravlik qarshiligi.

M u staq il ishlash  u c h u n  s a v o lla r

15.1.  N eft  va  gazni  qayta  ishlash  korxonalarida  qaysi  rusum dagi 

rektifikatsion va absorbsion kolonnalardan  foydalaniladi?

15.2.  Tarelkali  kolonnalar  necha  turga  boMinadi?  Q uyilish 

moslamasi  bor  yoki  y o ‘q  boMgan  tarelkalar  o ‘rtasida  qanday  prinsipial 

farq mavjud?

15.3.  Q uyilish  moslamasi  boMgan  tarelkalar necha xil gidrodinam ik 

rejim da ishlaydi?  Barbotaj  degan so‘zning  m a'no si  nimadan  iborat?

15.4.  Elaksim on  va  plastinali  tarelkalar  o ‘rtasida  qanday  um um iy 

v a xususiy tom onlar bor?  Bunday  tarelkalarning sam aradorligini  qanday 

yoMlar bilan oshirish  mum kin?

15.5.  N asadkali  kolonnalam ing  gidrodinam ik  rejimlari.  Qaysi 

rejim da uskuna yuqori sam aradorlikka ega?

15.6.  N asadkalarning  asosiy  va  eng  yuqori  sam aradorlikka  ega 

boMgan turlari. N asadkalar qanday ko‘rsatgichlar bilan tavsiflanadi?

15.7.  N asadkali  kolonnaning  ishlash  prinsipi.  Nim a  sababdan 

bunday uskunalar sanoatda eng ko‘p  ishlatiladi?

15.8.  M avhum   qaynash  qatlam li  kolonna.  Ushbu  uskunaning 

mohiyati va uning afzallik jihatlari  nim adan  iborat?

15.9. 

N asadkali 



em ulgatsion 

kolonnaning  tuzilishi. 

U shbu 

uskunaning  ijobiy va salbiy tom onlarini qanday  izohlash mumkin?



15.10.  Kolonnali  uskunalarni  hisoblashning  um um iy  tartibi. 

Tarelkali  va  nasadkali  uskunalarni  hisoblashda  qanday  um um iy  v a  

xususiy tom onlari  bor?


15.11.  Tarelkali  absorberlarning  gidravlik  qarshiligini  hisoblashda 

qaysi tenglam alardan foydalaniladi?

15.12. N asadkali absorberlarda  lam inar va turbulent rejim lar uchun 

qarshilik 

koeffitsiyentini 

aniqlashda 

qaysi 

em pirik 



tenglam alar 

ishlatiladi?



16.1.  UMUMIY TUSHUNCHALAR

Gaz,  bug‘  yoki  eritm alar  aralashm alari  tarkibidagi  bir  yoki  bir 

necha  kom ponentlarni  qattiq jism   (adsorbent)  yuzasi  va  g‘ovakIari  hajmi 

bilan  yutib  olish  jarayoni  adsorbsiya  deb  ataladi.  Adsorbsiya  paytida 

yutilayotgan  modda  adsorbtiv  deb  yuritiladi.  Adsorbent  tarkibiga  yutilib 

boMgan modda esa adsorbat deyiladi.

Neft  va  gazni  qayta  ishlash  sanoatida  adsorbsiya jarayonlari  tabiiy 

va  qo‘shim cha  uglevodorodli  gazlarni  benzinsizlantirish,  neftni  qayta 

ishlashda  hosil  boMadigan  gazlardan  vodorod  va  etilen  olish,  gaz  va 

suyuqliklarni  quritish,  benzin  fraksiyalaridan  kichik  molekulali  arom atik 

uglevodorodlar  (benzol,  toluol,  ksiIoI)ni  ajratish,  faollashtirilgan  ko‘mir 

yordam ida  m oylam i  va  oqova  suvlam i  tozalash  va  boshqa  m aqsadlar 

uchun qoMlaniladi.

Bu  usul  yordam ida  xom ashyo  va  m ahsulotlam ing  sifatini  ham 

yaxshilash  m um kin.  Sanoat  gazlarini  turli  zaharli  m oddalardan  adsor- 

bentlar  yordam ida  tozalash  atrof-m uhitni  m uhofaza  qilishga  xizm at 

qiladi.

A dsorbsiya  jarayonlari  odatda  desorbsiya  bilan  cham barchas 



bogMangan  boMadi.  A dsorbent  tarkibidagi  yutilgan  m oddani  ajratib 

chiqarish  v a  uni  adsorbsiya  jarayonida  qaytadan  ishlatish  desorbsiya 

deyiladi.

Qattiq  jism ning  yuzasiga  ta ’sir  qilayotgan  kuchlarning  tabiatiga 

k o ‘ra  adsorbsiya  ikki  xil  boMadi:  fizik  adsorbsiya  v a  xem osorbsiya. 

F izik  adsorbsiya  m olekular  kuchlarning  o ‘zaro  ta ’sir  etishiga  asos­

langan.  Xem osorbsiya  esa  kim yoviy  kuchlarning  o ‘zaro  ta ’sirlanishi 

orqali yuz beradi.

Y utilish  jarayonlari  qatoriga  ion  alm ashinish  ham  kiradi.  Ion 

alm ashinish  qattiq  jism   va  suyuqlik  o ‘rtasida  yuz  beradigan  m urakkab 

diffuzion jarayon  hisoblanadi.  Bu jarayonda  qattiq jism   (ionit)  o ‘zining 

tarkibidagi  ionlam i  eritm adagi  tegishli  ionlar bilan  alm ashtiradi.  lonitlar 

ikki  xil  boMadi:  1)  kationitlar;  2)  anionitlar.  Eritm a  tarkibidan  ajratib 

olinishi  lozim  boMgan  ion  ionitda  yutiladi  va  so'ng ra  regeneratsiya yoMi 

bilan ajratiladi.


16.2.  A D S O R B E N T L A R N IN G  T U R L A R I  V A  U L A R N IN G  

X O S S A L A R I

Sanaot  m iqyosida  ishlatiladigan  adsorbentlar  quyidagi  talablarga 

jav o b   berishlari  kerak:  1)  tanlovchanlik-aralashm a  tarkibidagi  tegishli 

kom ponentni  yutib  olish va  boshqa kom ponentlarga esa ta ’sir qilmaslik; 

2)  m aksimal  adsorbsion  hajm   yoki  faollik-adsorbentning  m assa  yoki 

hajm  birligida  yutilgan  adsorbtivning  m iqdori;  3)  adsorbentni  rege­

neratsiya  qilish  paytida  yutilgan  m oddaning  to ‘la  ajralib  chiqishi; 

4)  adsorbent  donalarining  kerakli  m ustahkam likka  ega  boMishligi, 

chunki  donalarning  buzilib  ketishi  jarayonning  gidrodinam ik  holatini 

yom onlashtiradi;  5)  yutilayotgan 

m oddalarga  nisbatan 

kim yoviy 

inertlikka ega b o ‘lishlik;  6)  narxi arzon.

A dsorbentning  tanlovchanligi  va  uning  adsorbsion  hajmi  adsorbent 

va  adsorbtivning  tabiatiga  va  m olekulalarning  tuzilishiga  bogMiq 

boMadi.  Bunda  adsorbentning  solishtirm a  yuzasi  (m assa  yoki  hajm 

birligidagi 

adsorbentning 

yuzasi) 


va 

adsorbent 

g ‘ovaklarining 

oMchamlari  muhim  aham iyatiga  ega.  Bu  ikkala  kattalik  bir-birlari  bilan 

uzviy  bogMangan.  G ‘ovaklarning  oMchamlari  qanchalik  kichik  boMsa, 

adsorbentning  solishtirm a  yuzasi  shunchalik  katta  boMadi.  Bu  holat 

adsorbent faolligini  kuchaytiradi.

A dsorbentning  faolligi  adsorbsiya  jarayonining  shart-sharoitlari 

(harorat,  bosim,  adsorbtivning  m uhitdagi  konsentratsiyasi)  ga  ham 

bogMiq  boMadi.  H aroratning  kam ayishi,  bosim ning  k o ‘payishi  (gaz  va 

bugMar  uchun)  va  aralashm adagi  kerakli  kom ponent  konsentrat- 

siyasining ortishi  bilan  adsorbentning  faolligi  kuchayadi.

A dsorbentlar  zarracha  ichidagi  kapillyar  kanallarning  kattaligiga 

qarab  shartli  ravishda  m akro  (r  >  10-7  m),  oraliq  (10‘9  <   r  <  10"  m) 

m ikrog‘ovakli  (r  <  10'9m  )  boMadi.  A dsorbsiya  jarayonida  tegishli 

kom ponent  asosan  m ikrog‘ovaklarning  yuzasida  yutiladi.  Oraliq  va 

m akrog‘ovaklar  asosan  yutilishi  lozim  boMgan  kom ponentni  mikro- 

g ‘ovaklar yuzasiga uzatish uchun  xizm at qiladi.

Sanoatda  adsorbent  sifatida  faollashtirilgan  ko‘mir,  qattiq  g ‘ovak- 

sim on  m oddalar,  silikagel,  sellyuloza,  seclitlar,  tuproq  jinslari,  ion 

alm ashinuvchi  sun ’iy  sm olalar (ionitlar)  ishlatiladi.

Faollashtirilgan  k o ‘m ir odatda turli  aralashm alar tarkibidan  organik 

m oddalarni  yutish  ham da  suyuqlik  va  gazlar  (bugMar)  ni  ajratish  uchun 

keng qoMlaniladi.  Faollashtirilgan  ko ‘m irlar har xil  organik xom ashyolar 

(y o g ‘och,  tosh  k o ‘mir,  qipiq  ham da  teri,  q o g ‘oz  va  g o ‘sht  ishlab


chiqarishlari  qoldiqlari)  ni  quruq  haydash  va  so 'n g ra  b u g '  yoki 

kim yoviy 

reagentlar 

ta ’sirida 

qayta 

ishlash 


natijasida 

olinadi. 

Faollashtirilgan  ko'm irlam ing  asosiy  ko'rsatgichlari  ulam ing  turlariga 

qarab  quyidagicha  chegaralarda  o'zgaradi:  solishtirm a  yuza  6-10  —

17-10s  m2/kg,  uyilgan  zichlik  2 0 0-9 00  kg/m 3  Bunday  k o'm irlar  noaniq 

shaklli  zarrachalar  (o'Icham i  1-7  mm),  silindrsim on  zarrachalar 

(diam etri  2 -3   mm,  balandligi  4 -6   mm)  va  kukun  sifatida  (zarrachaning 

o'Icham i  0,15  mm  dan  kichik)  ishlatiladi.  Kukun  holatidagi  adsorbentlar 

eritm alarni  ajratish  uchun  qoMlaniladi.  Faollashtirilgan  k o'm im ing  

kam chiliklari bor:  yonuvchanlik;  m exanik  m ustahkam ligi yetarli  emas.

Silikagellar  (krem niy  kislotasining  suvsizlantirgan  geli)  polyar 

birikm alarni  adsorbsiya qilish  uchun  ishlatiladi.  Bunday  adsorbentlardan 

gaz  va  suyuqliklarni  suvsizlantirish,  organik  m oddalarni  gaz  fazasida 

ajratish  uchun  hamda  xrom otografiyada  foydalaniladi.  Silikagellarning 

solishtirm a  yuzasi  4-105—7,7-L 05  m  /kg,  uyilgan  zichligi  esa  4 0 0 -8 0 0  

kg/m 3 


N oaniq  shaklli  zarrachalarining  o'Icham i  keng  intervalda 

o'zgarad i  (0,2-7  mm),  granula  holatidagi  zarrachalam ing  o'Icham i  esa

2 -7   mm  atrofida  boMadi.  Silikagellarning  afzallik  tom onlari:  yonm aydi: 

m exanik  mustahkamligi  yuqori.  Kamchiliklari:  solishtirm a  yuzasi 

kam roq;  nam lik  boMgan  paytda  adsorbentning  organik  m oddalarga 

nisbatan yutish qobiliyati  pasayib ketadi.

Adsorbentlar  sifatida  seolitlar  ham  k o 'p   ishlatiladi.  Bunday 

adsorbentlar  tarkibida  ishqor  va  ishqoriy-yer  m etallam ing  oksidlarini 

ushlagan  alyum osilikatlardan  iborat.  Seolitlar  yuqori  tanlovchanlikka 

ega.  Seolitlar  suyuqliklarni  tozalash  uchun  m ayda  donali  kukun  sifatida, 

gazlarni  tozalash  uchun  esa oMchamlari  1-5  mm  bo 'lg an  sharsim on yoki 

granulalar  holida  ishlatiladi.  B a’zi  seolitlam ing  g'ovaklari jud a  ingichka 

b o 'lib , 

ulam ing 

kattaligi 

yutilayotgan 

modda 

m olekulalarining 



kattaligiga  teng  boMadi.  Bu  xildagi  seolitlar  m olekular  elak  sifatida, 

y a ’ni 


oMchamlari 

g'ovaklarining 

kattaligidan 

kichik 


bo 'lgan  

m olekulalarni  yutish  uchun  ishlatiladi.  Seolitlam ing  suvni  yutish 

qobiliyati  katta  boMgani  sababli,  ular gazlarni quritishda  hamda suyuqlik 

va  gazlarni  tozalash  uchun  ishlatiladi.  Seolitning  tarkibida  yutilgan  suv 

ju d a   harakatchandir,  bu  suv  qizdirish  orqali  yo'qotiladi  va  bu  adsorbent 

soviganidan  so 'n g   qaytadan  suvni  yutish  qobiliyatini  tiklaydi.  Seolit- 

larning  uyilish-  zichligi  600-800  kg/m 3  boMadi.  Seolitlam ing  yutish 

qobiliyati  g'o vak lam in g  solishtirm a yuzasi  bilan emas,  balki  g'ovaklam i 

adsorbat  bilan  hajm iy  to'ldirish  qiym ati  bilan  belgilanadi  (0,2-0,25 

sm 3/g).


Sanoatda  eritm alam i  har  xil  pigm entlardan  tozalash  uchun 

adsorbent sifatida tuproq jinslari  ham  ishlatiladi.  Tuproq jinslari  tabiatda 

k o ‘p  tarqalgan  b o ‘lib,  narxi  arzon,  uyilish  zichligi  4 0 0 -4 5 0   kg/m 3 

Tuproq  jinslarining  solishtirm a  yuzasi  boshqa  sanoatda  ishlatiladigan 

adsorbentlarga  nisbatan ancha kichik (35-150 m 3/g).

14.1-jadvalda  neft  va  gazni  qayta  ishlash  sanoatida  ishlatiladigan 

adsorbentlar haqida asosiy  m a’lum otlar keltirilgan.

A dsorbentlar  statik  va  dinam ik  faollikka  ega.  A dsorbent  m a’lum 

vaqt  ishlagandan  so ‘ng  adsorbtivni  to ‘la  yutm ay  q o ‘yadi,  bunda 

adsorbtiv  adsorbent  qatlam idan  yutilm asdan  o ‘tib  ketadi.  Bunday 

jarayon   yutiluvchi  kom ponentning  o ‘tib  ketishi  deyiladi.  Shu  paytda 

uskunadan  chiqib ketayotgan gaz

S a n o a td a  q o ‘H aniIadigaii a d s o rb e n tla rn in g  tasn ifiy  k o 'r s a tg ic h la ri

1 6 .1-jadval

Adsorbentlar

Zichlik, g/sm3

G'ovaklar- 

ning hajmi, 

sm3/g


G‘ovak- 

laming 


radiusi, ^

Solishtir­

ma yuza, 

m2/g


Haqi­

qiy


Mav­

hum


Uyil­

gan


Silikagel 

mayda g'ovakli 

yirik g'ovakli

2 ,1 -


2.3 

2,1 -


2.3

1,3-1,4


0,75-

0,85


0,8

0,5


0,28

0,90


5-30

70-100


450-500

270-350


Alyumosilikatli

katalizator

2,3

1,06-


1,09

0,7


0,57

20-25


300-350

Faollashtirilgan

ko‘mir

1,75-


2.1

0,5-1,0


0,2-

0,6


-

70 dan 


kam

600-1700


Alyuminiyning 

faol oksidi

-

-

0,4-



0,6

0,8-1,0


60-100

180-220


Seolitlar

-

1,08-



1,16

0,62-


0,78

0,20-0,24

3-9

-

aralashm asida  adsorbtivning  miqdori  ko'payib,  m uvozanat  holatigacha 



boradi.  A dsorbsiya jarayonining boshlanishidan  adsorbtivning adsorbent 

qatlam idan o ‘tib ketishigacha boMgan vaqtda adsorbent m assasi  birligida 

yutilgan  m odda m iqdori adsorbentning dinam ik faolligini belgilaydi.

A dsorbsiya  jarayonining  boshlanishidan  to  m uvozanat  holat  yuz 

berguncha  adsorbent  m assasi  birligida  yutilgan  m odda  m iqdori


ad so rb en tn in g   statik   faolligini  belgilaydi.  D in am ik   fao llik   doim   statik 

fao llik d an   kam   boMadi.  S hu  sababli  a d so rb en tn in g   sarfi  uning  d in am ik  

fao llig i  b o 'y ic h a  topiladi.

16.3.  A D S O R B S IY A   P A Y T ID A G I  M U V O Z A N A T

A d so rb siy a  p ay tid ag i  m uvozanat  ad so rb e n tn in g   m assa  yoki  hajm  

b irlig id a  yutilgan  m o d d a   m iq dorining  h a ro ra t  h a m d a   y u tilish i  lozim  

boMgan 

m od d an in g  



b u g ‘-g az 

aralash m a sid ag i 

(yoki 

eritm adagi) 



k o n sen tratsiy asid an   bogM iqligi  bilan belgilanadi.

A dso rb siy ad ag i  m uv o zan at  k o n sen tratsiy alari  o ‘rtasidagi  bogM iqlik 

q u y id ag ich a  ifoda qilin ad i:

*   =   / 0 T )  

(16.1)

A gar h aro rat o 'z g a rm a s  boMsa:



~X  =  
 

(16.2)


bu 

y erd a, 



  -  

g a z  


yo k i 

suy u q lik  

fazasid ag i 

adsorbtivning 

k o n sen tratsiy asi 

bilan 


m uv o zan atd a 

b o 'lg a n  

y utilayotgan 

k o m p o n en tn in g   ad so rb en td ag i  nisbiy  m assaviy  u lu sh i,  k g   adso rb tiv /k g  

ad so rb en t;  У -   g a z   yo k i  suyuqlik  fazasid ag i  a d so rb tiv n in g   nisbiy 

m assaviy  ulushi,  kg  ad so rb tiv /k g   g az  yo k i  su y u q lik   fazasining 

tashuvchisi.

A d so rb tiv n in g   tarkibi  Y ni  uning  b u g '-g a z   aralash m asid ag i  parsial 

b o sim i  (R,  Pa) orqali  ifodalash  m um kin:

~X  =  f ( P )   ■ 

(16.3)


U m um an  o lg an d a, 

  =  

р(Ғ) 


v a  

X   = 

f { P )   b o g 'liq lik la r

ad so rb siy a 

p ay tid ag i 

m uvozanat 

c h iziq larin i 

yo k i 


adsorbsiya

izoterm alarini  ifoda  q iladi.  A d so rb siy a  izo te rm alari  g 'o v a k sim o n   qattiq

jism la rn in g   a d so rb sio n   x o ssalarin i  b elg ilay d ig an   m uhim   kattalik lar

hisoblanadi. 

Izo term an in g   aniq  shakli  a d so rb e n t  v a   yutilay o tg an

m o d d an in g   x o ssalarig a  v a   u lar  o 'rta sid a g i  o 'z a r o   ta ’sir  qilish  kuchlariga

------ *  

-i

bogMiq  boMadi.    nin g   qiym ati  ad so rb siy a  k attalig i  a (kg/m   )  bilan,



У  n in g   qiym ati  e sa   b u g '-g a z   aralash m asid ag i  p arsial  bosim   bilan 

alm a sh tirilish i  m um kin.

16.1-rasm da 

ad so rb siy a   izo term alarin in g   tu rlari  k o 'rsatilg an . 

M ik ro g 'o v a k li  ad so rb e n tla r  uchun  I  tu r  t o 'g 'r i   k elad i.  II  va  IV   turdagi 

izo term alam in g  

boshlangM ch 

qism idagi 

b o 'rtib  

chiqqan 


jo y la r

a d so rb e n tla rd a   m ak ro g ‘o v ak lard an   ta sh q ari  q ism an  m ik ro g 'o v a k la r  ham  

bo rlig in i  k o ‘rsatadi.  Ill  v a   V   tu rd a g i  izo term alarn in g   boshlangM ch 

q ism id a g i  b o tiq   jo y la r  a d so rb at  v a   a d so rb en t  m olekulalari  o ‘rtasid ag i 

o 'z a r o   ta ’sir  k u ch lari  ad so rb at  m o lek u lala rin in g  oraligM dagi  o 'z a r o   ta ’sir 

k u c h la rid a n   kam   ek anligini  ifoda  q iladi.  I ll  v a   V   turdagi  izoterm alar

a -a d s o rb s iy a  k attalig i(y u tilg an   m o d d a n in g  m iq d o ri), k g /m 3;  R -a d s o rb a t 

b u g 'in in g  p arsia l  b o sim i,  Pa;  R s- a d s o r b a t to 'y in g a n   b u g 'in in g  parsial

b o sim i,  Pa.

A g a r 

a d so rb siy a  

izo term asin i 

b o sh q a  

k o 'rin is h d a  

-  


X - P  

k o o rd in a ta la rid a   ifoda  q ilin sa  ( 1 6.2 -rasm ),  egri  ch iz iq n in g   b o sh la n g 'ic h  

q ism id a  (b o sim  q iy m atlari  k ic h k in a  boM ganda)  P v a X   la m in g  o 'rta s id a

tax m in a n   t o 'g 'r i   m u tan o sib lik   b o r,  o x irg i  q ism id a   e sa   eg ri  chiziq 

asim p to tik   h o la td a   a d so rb tiv n in g   q attiq  fazad ag i  c h e g a ra   ko n sen t-


ratsiyasi  X *  ga  intiladi.  E gri  ch iz iq n in g   o ‘rta  qism i  F rey n d lix n in g  

em p irik  ten g la m a si orqali  ifodalanadi:

P=KAr" 

y o k i 


X  

K P” 


, 

(16.4)


bu y erd a ,  К   va  n -  tajrib a yoMi  b ilan  to p ilad ig an  d o im iyliklar.

F rey n d lix  

tenglam asidan 

a m aliy  

hisoblashlarda 

foydalanish 

m um kin.

Fizik 


a d so rb siy a   ja ra y o n i 

F re y d lix  

tenglam asiga 

nisb atan  

L engm yur ten g lam a si  orqali  y a x sh iro q   ifo d a qilinadi:

X  = X , - ^ ~  

(16.5)


P + b

 



bu  y erd a,  b  -   haroratga  bogMiq  va  ta jrib a   yoMi  bilan  topiladigan 

koeffitsiyent.

(16.5) 


ten g lam a  orqali  faqat  I  turdagi  izoterm aga  to ‘g ‘ri  kelgan 

ta jrib a  n atijalarin i  qoniqarli  ifodalash  m um kin.  B iroq,  ushbu  tengla- 

m aning 

ch ek lan ish ig a 

q a ram a sd an , 

u ndan 


k o ‘pincha 

ad so rb siy a 

kinetikasini  tax m in iy   h iso b lash lar  uchun  foydalaniladi.  A d so rb siy a 

m exanizm ini  tu sh u n tirish   u chun  b ir  q a to r  nazariyalar  ta k lif   qilingan: 

m o nom olekulali  adsorbsiya;  k o ‘p n io le k u lali  adsorbsiya;  m ik ro g ‘ovakli 

h ajm iy toMdirish  v a hokazo.

A d so rb siy a  ja ra y o n in in g   m o d d iy   balansi  uning  d av riy   yoki 

u zlu k siz  rejim d a  o lib  bo rilish ig a  q arab   tu zilad i.  O datda ja ra y o n   u zlu k siz 

rav ish d a  o lib  borilg an d a  q a ra m a-q arsh i  oqim lardan  foydalaniladi. 

B unday  ja ra y o n   uchun  m oddiy  b alan s  ten g lam asi  q u y id ag ich a  ifoda 

qilinadi:

L(a0- a 6) = G(C6 - C 0) , 

(16.6)


bu  y erd a,  L  -   ad so rb en tn in g   sarfi;  G   -   tash u v ch i  gazning  sarfi;  a6  v a 

a „ -  y u tilay o tg an   m od d an in g   ad so rb e n td a g i  boshlangMch  va  oxirgi 

tarkibi;  S0  -   y u tila y o tg an   m o d d an in g   adso rb siy a  pay tid a  chiqib 

ketay o tg an   gazlard ag i  o ‘rtacha  tark ib i;  Cs -   adsorbtivning  tashuvchi 

gazd ag i  tarkibi.

A d so rb siy a ja ra y o n i  issiqlik  ajralish i  bilan  boradi.  A jralib   chiqqan 

issiqlik  sistem ad ag i  h aroratning  koM arilishiga  o lib  keladi,  bu  holat 

a d so rb en tn in g   faolligini  susaytiradi.  Shu  sababdan  sanoat  m iqyosida 

ad so rb siy a   ja ra y o n i  am alga  o sh irilg an d a   ajralib  chiqqan  issiqlikni 

sarflay d ig an   u sk u n alard an   foydalaniladi.


A d so rb siy a  ja ra y o n id a g i  m od d a  o ‘tk a zish   ikki  b osqichdan  iborat 

boMadi:  tashqi  d iffu z iy a   v a   ichki  d iffu ziy a.  T ash q i  d iffu ziy a n in g   tezligi 

a so san  ja ra y o n n in g   g id ro d in a m ik   h olati  bilan,  ichki  d iffu ziy an in g   tezligi 

e sa  ad so rb e n tn in g   tu z ilish i  v a   ad so rb sio n   sistem an in g   fizik -k im y o v iy  

x o ssalari  bilan  b elg ilan ad i.

T ash q i 

m o d d a  o ‘tish in in g   tezlig i  q u yidagi 

bogM iqlik  bilan 

aniqlanadi:

da

—  = /? (С -С ю) 

(16.7)

bu  y e rd a , a -   y u tilg a n   m o d d a n in g   m iqdori;  x  -   v aq t;  С  -   y u tilay o tg an  



k o m p o n en tn in g   b u g ‘-g a z   aralash m asi  h ajm id ag i  k o n sen tratsiy as i;  S Yu  -  

y u tilay o tg an   k o m p o n e n tn in g   ad so rb en t  y u z a sid ag i  k o n sen tratsiy asi;  P  -  

ad so rb en tn in g  

h ajm  


b irlig ig a  

n isb atan  

o lingan 

m o d d a 

berish 

koeffitsiyenti.



Ichki  m o d d a  o ‘tish in in g   tezligi  esa  m o le k u la r  d iffu z iy a   ten g lam asi 

bilan   ifodalanadi:



dc

—  =D.

d 2c  d  с  d   с 

dx2 

dy2 

dz2

(1 6 .8 )



dr

bu y e rd a ,  D

h

 -  d iffu z iy a n in g  effek tiv   k o effitsiy en ti.



U sh b u   te n g la m a n i  in teg rallash   u ch u n   boshlangM ch  va  ch e g a ra  

sh artlarin i  h iso b g a   o lish   kerak.  O d atd a  ja ra y o n   d av o m id a  D

h

  n in g  



qiy m ati o ‘zg arm as d e b  o lin a d i.

A d so rb en t  d o n a sin in g   ichidagi  m o d d a  o ‘tish in in g   tezlig i  tash q i 

d iffu ziy a  orqali  m o d d a  o ‘tish in in g   te z lig ig a   n isb atan   a n c h ag in a  kam  

boMadi,  shu  sa b ab d an   k o ‘p in c h a   y u tila y o tg a n   m o d d an in g   a d so rb e n t 

do n asi  y u z a sid ag i  k o n sen tratsiy asin i  ad so rb tiv n in g   aralash m a  h ajm id ag i 

k o n se n tratsiy asig a te n g  d eb   olinadi.

A d so rb siy a   p a y tid a   fazalarn in g   k o n tak t  y u z a sin i  a n iq lash   am aliy  

jih a td a n  

q iyin 

boM ganligi 



u ch u n , 

m o d d a 

o ‘tk a zish n in g  

a so siy  

ten g la m asid ag i  y u z a   F  o ‘m ig a   ad so rb e n t  ish  q a tlam in in g   hajm i  V 0  d an  

fo y d alan ilad i.  B u n d a y   sh a ro itd a   b ir  faza d an   ik k in ch i  fa z a g a   o ‘tg a n  

m o d d an in g   m iq d o ri  M  q u y id ag i  ten g lam a  orqali  topiladi:

M   =   K yvV 0A U o.pxm  =   * ”Л ° Д и 0.рт т   , 

(1 6 .9 )

bu  y erd a,  K yv  -   m o d d a   o ‘tk a zish n in g   hajm iy   k o effitsiy en ti;  A U 0-p  -  

m o d d a  o ‘tk a z ish n in g   o ‘rta ch a  h a rak atlan tiru v ch i  kuchi;  S  -   a d so rb e n t 

qatlam i  k o ‘n d a la n g   k e sim in in g   y u zasi;  £

q

  -   ad so rb e n tn in g   ish  qatlam i



(y o k i  a dsorbentning  m o d d a  o ‘tkazish  zonasi);  i m -  ad so rb en t  ish  qatlam i 

b o ‘y ic h a  ad so rb tiv n in g  tarq alish i  (ad so rb siy a  fronti)  n in g  o ‘tish  vaqti.

M o d d a  o ‘tk a z ish n in g   hajm iy  k o effitsiy en ti  quyidagi  ten g lam a 

y o rd am id a an iq lan ish i  m um kin:

( 1 6 1 ° )



P  +  P

r  j r  


'

  IV


bu  yerda,  Pyv  v a 

(Зхл,  -   b u g ‘-g a z   (su y u q lik )  v a   qattiq  fa za  b o ‘y ich a 

hajm iy  m odda  b erish   k o effitsiy en tlari;  m   -   m u v o zan at  chizigM  o g ‘ish 

b u rch ag in in g  o ‘rtach a tangensi.

A d so rb siy a  paytidagi  m o d d a  o ‘tk a z ish  ja ra y o n ig a   tashqi  yoki  ichki 

d iffu ziy an in g   ta ’siri  hal  q ilu v ch i  ek an lig in i  bilish  uchun  B io  diffuzion 

m ezoni  q iym atidan 

foydalaniladi. 

A g ar 

Bi7  > 30 



b o ‘lsa, 

tashqi 


d iffu ziy an in g   tezligi  ju d a   k atta  b o ‘lib,  ad so rb siy a   ja ra y o n in in g   tezligi 

asosan  ad so rb en t  d o n alari  ichidagi  d iffu ziy a  tezligi  bilan  belgilanadi. 

M ab o d o   Bi;< 0 ,1  b o ‘lsa,  ja ra y o n n in g   um um iy  tezlig i  gaz  (suyuqlik) 

fazasidagi  tashqi  d iffu ziy a  tezlig i  orqali  an iq lan ish i  m um kin.

A d so rb siy a ju d a   m u rak k ab  ja ra y o n la rd an   biri  boMib, tu rli  sharoitlar 

u ch u n   (3n,  va  Pxv  larni  h iso b la sh   uchun  ten g lam alar  ishlab  chiqilgan. 

T ad q iq o tch ilar  to m o n id a n   ta k lif   etilgan  b ir  q ator  ten g la m alar  quyidagi 

sh aroitlarga  m os  keladi:  ichki  d iffu ziy a  tezligi  ju d a   katta;  m /p ^   ni 

h iso b g a  olm asa  ham   boMadi;  Kuv= p uv  d eb   olish  m um kin;  g a z   (suyuqlik) 

o q im in in g   g id ro d in am ik   rejim i  puv  n in g   q iy m atig a  katta  ta ’sir  qiladi. 

B unday  holat  u ch u n   q u y id ag i  h iso b lash   ten g lam alarid an   foydalanish 

m um kin:

Re = 2 - 3 0   boMganda:  N u ' =  0,725  R e E°’47 (Pr7)0,33; 

(16.11)


R e > 30  boMganda: 

N u ' =  0,395  R e E0,64 ( P r ) 0’33 

(16.12)

bu  yerda,  N u / = ^ p -   -   hajm iy  m o d d a  berish  koeffitsiyenti  orqali



4w

ifoda  qilingan  N u sse lt  d iffu zio n   m ezo n i;  Яеэ = — 1  -   do n ali  qatlam



a y >



4e 

u ch u n   R eynolds  m ezo n i; 

Pr 

-- ----- P ran d tl  diffu zio n   m ezoni;  d1 =--------

D, 


a

d o n ali  qatlam   k a n allarin in g   e k v iv alen t  d iam etri;  D u  -   g az  (suyuqlik) 

fazasid ag i  d iffu ziy a  k o effitsiy en ti;  w 0  -   gaz  (su y u q lik )  fazasining 

m av h u m   tezligi;  vu  -   o q im n in g   k in em atik   q o v u shoqligi;  e  -   adsorbent 

q atlam id ag i 

b o ‘sh 


h a jm n in g  

ulushi; 


a -   ad so rb en t 

qatlam in in g  

so lish tirm a y uzasi.


Ish  rejim iga  k o ‘ra  adsorberlar  davriy  va  uzluksiz  boMadi. 

A dsorbent qatlam ining tuzilishiga ko ‘ra davriy  adsorberlar o ‘zgarm as va 

m avhum   qaynash  qatlami  boMadi.  U zluksiz  ishlaydigan  adsorberlar  esa 

harakatchan va m avhum  qaynash qatlam i  boMishi mum kin.

N eft  va  gazni  qayta  ishlash  sanoatida  adsorberlam ing  quyidagi 

asosiy  rusum lari  ishlatiladi:  1)  q o ‘z g ‘alm as  qatlam li;  2)  harakatchan 

qatlam li; 3)  m avhum  qaynash qatlamli.

16.3-rasm .  Q o‘zg ‘alm as  adsorbent qatlam li adsorber:

1-qobiq;  2 -tay an ch   panjarasi; 3 -tesh ilklari boMgan m etall  listi va ikki 

q ator to ‘r; 4 -c h in n i sharlari;  5-adsorbentni yuklash(tushirish) uchun 

quvurlar;  6 -se o lit qatlam i:  7-aly um og el  qatlami;  8-panjara;  9 -m axsu s 

kran;  10-adsorbentni yuklash  uchun shtuser;  11-qopqoqli;

12-adso rb en tn i  tushurish  uchu quvur.  Oqimlar:  I-dastlabki  gaz;

II-ishlatilgan.

16.3-rasm da  tabiiy  gazni  oltingugurt  vodorodi  v a  m erkaptanlardan 

tozalashga  moMjallangan  q o ‘z g ‘alm as  qatlam li  adsorber  k o ‘rsatilgan.


Diametri  3,6  m  boMgan  uskuna  qobigM  (1)  da  NaX  seolitidan  iborat 

boMgan  ikkita  adsorbent  qatlam i  (balandligi  3,6  m) joylashtirilgan.  H ar 

bir  seolit  qatlam i  (6)  tayanch  panjarasi  (2),  uning  ustida joylashtirilgan 

teshikli  list  (3)  v a  ikki  qator  metall  to ‘rlari  yordam ida  ushlab  turiladi. 

Gazlarni  quritish  uchun  yuqorigi  seolit  qatlam ining  ustiga  q o ‘shim cha 

alyum ogel  qatlam i  (7)  joylashtirilgan.  G az  oqim ining  dinam ik  ta ’sirini 

kam aytirish  va  uni 

bir  m e’yorda  taqsim lash  uchun 

adsorbent 

qatlam ining  ustiga  balandligi  300-600  mm  dan  iborat boMgan  chinnidan 

qilingan  sharlar  joylashtirilgan.  Adsorbentni  yuklash  paytida  shtuser

(10)  va  maxsus  kran  (9)  dan  foydalaniladi.  Adsorbentni  uskunaga 

yuklash  paytida uni  bir zonadan  ikkinchi  zonaga  o‘tishi  ham da  tushirish 

quvur (5) yordam ida am alga  oshiriladi.  Adsorbentni uskunadan  tushirish 

esa quvur (12) orqali  bajariladi.

Davriy  ishlaydigan  uskunalarda  adsorbentning  yutish  sigMmidan 

toMa  foydalanilm aydi.  Desorbsiya  jarayoni  ham  ushbu  adsorberlarning 

o ‘zida  olib  boriladi.  N atijada  uskunadan  foydalanish  darajasi  kam 

boMadi.  Bu kam chiliklardan  uzluksiz  ishlaydigan uskunalar holidir.

O datda  davriy  adsorbsiya  jarayoni  to ‘rtta  bosqich  bilan  olib 

boriladi:  1)  adsorbsiyaning  o ‘zi;  2)  desorbsiya;  3)  adsorbentni  quritish;

4) adsorbentni sovitish.

16.4-rasnida  ikkita  adsorberli  adsorbsion  qurilmaning  sxemasi 

keltirilgan.  Gaz  aralashmasi  I  birinchi  adsorber  1  ga  beriladi,  bu  yerda 

yutilishi  lozim  boMgan  komponentlar  adsorbsiya  qilinadi,  quruq  gaz  V  esa 

uskunadan  chiqib  ketadi.  Shu  paytning  o‘zida,  ikkinchi  adsorber  (2)  da 

adsorbsiya  bosqichi  tamom  boMib,  unga  yutilgan  komponentlarni 

desorbsiya qilish uchun  suv  bugM  III  beriladi.  Ikkinchi  adsorber (2) da hosil 

boMgan  suv  bugM  va  adsorbat  aralashmasi  VI  sovitgich  (4)  orqali  suv 

ajratgich  (3)  ga  yuboriladi.  Suv  ajratgichning  yuqorigi  qismidan  adsorbat, 

uning  pastki  qismidan  esa  suv  ajratib  olinadi.  So‘ngra  uskunadagi 

adsorbentni  quritish  uchun qizdirilgan  havo,  keyinchalik  uni  sovitish  uchun 

sovuq  havo  yuboriladi.  Shunday  qilib,  adsorbent  keyingi  adsorbsiya  sikli 

uchun  tayyorlanadi.  Adsorberlami  bir rejim  (adsorbsiya)  dan  keyinga  rejim 

(desorbsiya,  adsorbentni  quritish,  adsorbentni  sovitish)  ga  o ‘tkazish 

avtomatik yoM  bilan regulator yordamida amalga oshiriladi.

H arakatchan  adsorbent  qatlamli  adsorberlar  uch  kom ponentli 

(etilen, 

vodorod 

va 


m etan) 

aralashm adan 

etilenni 

va 


gazlar 

aralashm asidan  vodorodni  ajratib  olish  uchun  ishlatiladi.  Bunda jarayon 

uzluksiz  ravishda  olib  boriladi,  uning  har  bir  bosqichi  maMum  bir 

uskunada yoki uskunaning



rr

  --


Ur

m .

Download 4.11 Mb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   ...   28   29   30   31   32   33   34   35   ...   46




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling