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
Download 4.11 Mb. Pdf ko'rish
|
|
n = £ ( F , + F , + Fs)
(17.14) H ar bir tarelka ostidagi (yoki ustidagi) tom chilangan suyuqlik tirgovich qatlam ining balandligi (17.14-rasm ) quyidagi y ig ‘indiga teng: (17.15)
aniqlash. (17.15) tenglam adagi fazalarning o ‘zaro taranglik kuchini yengish uchun zarur boMgan tom chilangan suyuqlik qatlam ining balandligi hb quyidagi tenglam adan topiladi:
bu yerda, b - fazalar orasidagi taranglik kuchi, N/m. T eshiklardagi ish tezligi co0 ni hosil qilish uchun kerak boMgan tom chilangan suyuqlik qatlam ining balandligi ho - quyidagi ifodadan aniqlanadi:
bu yerda, ys - dispers fazaning solishtirm a ogMrligi, N /m 3; <^o = 1,82 — teshiklam ing qarshilik koeffitsiyenti. Quyilish patrubkalarida yaxlit fazaning con tezlik
bilan harakatlanishi uchun zarur boMgan tom chilangan suyuqlik qatlam i balandligi hn quyidagi ifodadan topiladi: (17.18)
- " 2 g A y K ’ bu yerda, ys - yaxlit fazaning solishtirm a ogMrligi, N/m 3; ^ = 4,5 - quyilish patrubkasining qarshilik koeffitsiyenti. Tarelkalar orasidagi masofa HT dispers va yaxlit fazalar qatlam lari balandliklari hd va hya ning yigMndisiga teng (17.14-rasm ): HT = hj + hya (17.19) Tajriba natijalariga ko‘ra, yaxlit faza qatlam ining balandligi hya=0,2 m boMganda modda o ‘tkazish jarayoni ancha tez boradi. Tarelkalar orasidagi m asofa 0,25+0,6 m qilib olinadi. Katta oMchamdagi kolonnalar uchun H t = 0,4-0,6 m boMgani m aqsadga m uvofiq, chunki bunda tarelkalam i vaqti-vaqti bilan tozalab turish uchun tarelkalar orasiga qopqoqli tuynuklar o ‘m atish imkoni boMadi. Tarelkaning yuzasiga nisbatan olingan
modda o ‘tkazish koeffitsiyenti Kyf ni bilgan holda tarelkaning o ‘tkazish birligi soni topiladi: n v , = - ^ (17.20)
О x - u diagram m asiga m uvozanat chizigM um = f (x) va ekstraksiyalashning ish chizigM u = A x fV ni joylashtirish orqali jarayonning kinetik chizigMni ham chizish mumkin (17.15-rasm). B uning uchun m uvozanat va ish chiziqlari orasidagi m asofalar quyidagi nisbatlar b o lyicha boMinadi: AjC, _ A,C2 _ _ A,Ct _ _ Ҳ,С„ _ E B,C, B2C2 ■ ДС,
BnC„ ' bu yerda, Eu - pog‘onalarning foydali ish koeffitsiyenti. 17.15-rasm. Qaram a-qarshi oqimli ekstraktorlarda tarelkalar sonini aniqlash. E u ning qiym atlarini bilish orqali Bb B2 B j B n nuqtalarini aniqlaym iz, s o ‘ngra bu nuqtalarni o ‘zaro birlashtirib kinetik egri chizig‘ini hosil qilamiz. u - x diagram m asida topilgan kinetik egri chiziq ham da ish ch izig ‘i va berilgan konsentratsiyalar Хь, Xo yoki ub. uc chegaralarida tuzilgan pog‘onalarning soni kolonnadagi tarelkalarning soni n ni beradi. Shunday qilib, ekstraktorlarning ish balandligi quyidagicha aniqlanadi: H u = Ht n. (17.22)
T a y a n c h s o ‘z v a i b o r a l a r Ekstraksiyalash jarayoni. dastlabki eritma. erituvchi (ekstragent). ekstrakt, rafinat, tarqalish koeffitsiyenti, ajratish koeffitsiyenti. ekstraksiyalash izotermalari, ekstraksiyalanayotgan suyuqlik, ajiala- yotgan kom ponent. uchburchakli diagram m a. m uvozanat va ish chiziqlari, bir p o g ‘onali ekstraksiyalash, k o 'p p o g ‘onali ekstraksiyalash, dispers
faza, yaxlit faza, fazalarning kontakt yuzasi, o ‘rtacha harakatlantiruvchi kuch. birinchi fazadan ikkinchi fazaga o ‘tgan m oddaning m iqdori, modda o ‘tkazish koeffitsiyentlari, m odda berish koeffitsiyentlari, Nusselt. Pekle va Prandtl diffuzion m ezonlari, aralashtirish tindirish rusumidagi ekstraktorlar, kolonnali ekstraktorlar, m arkazdan qochm a kuch ta'sirid a ishlaydigan rotatsion ekstraktorlar, elaksim on tarelkali ekstraksion kolonnalar, pulsatsiyali ekstraksion kolonna, vibratsiyali ekstraksion kolonna, rotatsion-diskli ekstraktor,
ekstraksion uskunalarni hisoblash, tarelkaning perforatsiya qilingan qism ining yuzasi, ekstraktom ing ichki diam etri, tarelkalar oraligMdagi m asofa, tarelkaning o ‘tkazish birligi soni, pag‘onalam ing foydali ish koeffitsiyenti, ekstraktom ing ish balandligi. M u staq il ishlash u ch u n sav o llar 17.1. Suyuqliklarni ekstraksiyalash jarayonining m ohiyati. Suyuq aralashm alarni bugMatish, haydash va ekstraksiyalash o ‘rtasida qanday prinsipial farq bor? 17.2. Neftni
qayta ishlash
korxonalarida ekstraksiyalash jarayonlaridan qanday m aqsadlam i am alga oshirishda foydalaniladi? 17.3. Har bir aniq sharoit uchun kerakli erituvchini qanday qilib to ‘g ‘ri tanlash mumkin? 17.4. Tarqalish va ajratish koeffitsiyentlarining fizik mazmuni. Suyuqliklarni ekstraksiyalash jarayonida bu
koeffitsiyentlarning qiym atlari qaysi chegaralarda o ‘zgaradi? 17.5. Suyuqlik-suyuqlik sistem alari uchun izoterma chiziqlari necha turga boMinadi? Bunday izoterm alar u - x diagram m ada qanday tasvirlanadi? 17.6. Suyuqliklarni ekstraksiyalash jarayonini hisoblashda nim a sababdan uchburchakli diagram m adan foydalaniladi? 17.7. Ekstraksiyalashning asosiy usullari. Bir pog‘onali va ko‘p p o g ‘onali ekstraksiyalash usullari o ‘rtasida qanday prinsipial farq bor? 17.8. Y axlit va dispers fazalarning diffuzion qarshiliklarini hisobga olgan holatda ekstraksiyalash jarayonining tezligi qanday aniqlanadi? 17.9. Kichik va o ‘rtacha oMchamli tom chilar uchun m odda berish koeffitsiyentining qiymatini qaysi kriterial tenglam a yordam ida topish m um kin? 17.10. Tom chilar ichida sirkulatsiya boMmagan sharoitda yaxlit fazadagi inodda berish koeffitsiyenti qaysi kriterial tenglam a bo‘yicha aniqlanadi? 17.11. Suyuq aralashm alarni ekstraksiyalash uchun moMjallangan uskunalam ing asosiy
turlari. A ralashtirish-tindirish rusum idagi ekstraktorlar qanday tuzilgan? 17.12. N asadkali ekstraktorlar. Ishlash
prinsipi. Bunday
uskunalam ing samarali ishlashi uchun qanday shart-sharoitlar talab qilinadi? 17.13. Elaksim on tarelkali ekstraktorlar. B unday uskunalarda tomchi hosil qilishning necha xil rejim idan foydalaniladi? 17.14. Elaksim on tarelkalarning eng sam arali ishlashi uchun dispers fazaning teshiklardan o ‘tish tezligi qanday boMishi kerak? 17.15. R otorli-diskli ekstraktorlarning tuzilishi va ishlash prinsipi. Bunday uskunalam ing qanday kam chiliklari bor? 17.16. Pulsatsion va vibratsion ekstraktorlar. Ushbu kolonnali uskunalam ing um um iy tom onlari nim alardan iborat? 17.17. Ekstraksiyalash uskunalarini hisoblash tartibi. Elaksim on tarelkali ekstraktorlam i hisoblashda qanday kattaliklar aniqlanadi? 16.1. U M U M IY T U S H U N C H A L A R Nam m ateriallarni qurituvchi agent yordam ida suvsizlantirish jarayoni quritish deb ataladi. Bu jarayonda nam lik bugManish yoMi bilan qattiq faza tarkibidan gaz (yoki b u g ') fazasiga oMadi. Nam m ateriallarni quritish jarayonining sanoatda tashkil etish katta aham iyatga ega. Quritilgan m ateriallarni transport vositasida uzatish arzonlashadi, ularning tegishli xossalari yaxshilanadi, uskuna va quvurlarning korroziyaga uchrashi kamayadi. M ateriallarni uch xil usul (mexanik, fizik-kimyoviy va issiqlik yordam ida) bilan suvsizlantirish mumkin. M exanik usul bilan
suvsizlantirish - tarkibida k o ‘p miqdorda suv boMgan materiallarni quritish uchun ishlatiladi. Bu usul bilan suvsizlantirishda nam lik siqish yoki sentrifugalarda markazdan qochm a kuch ta ’sirida ajratib olinadi. O datda m exanik yoM bilan namlikni ajratish - materiallarni suvsiz lantirishda birinchi bosqich hisoblanadi. M exanik suvsizlantirishdan so ‘ng yana bir qism namlik qoladi, bu qolgan namlikni issiqlik yordam ida, y a ’ni quritish yoMi bilan ajratib chiqariladi. Fizik-kim yoviy usul bilan m ateriallarni suvsizlantirish laboratoriya sharoitlarida ishlatiladi. Bu usul suvni o ‘ziga toituvchi m oddalar (m asalan, sulfat kislotasi, kalsiy xloridi) dan foydalanishiga asoslangan. Yopiq idish ichida suvni tortuvchi m odda ustiga nam m aterialni joylashtirish yoMi bilan uni suvsizlantirish mumkin. Issiqlik ta ’sirida suvsizlantirish (quritish) sanoatning turli
sohalarida keng ishlatiladi. Quritish ko‘pchilik ishlab chiqarishlarning oxirgi, y a ’ni tayyor mahsulot olishdan oldingi jarayoni hisoblanadi. Ayrim ishlab chiqarishlarda m ateriallarni suvsizlantirish ikki bosqichdan iborat boMib, nam lik avval arzon jarayon hisoblangan m exanik usul bilan. so 'ngra qolgan namlik esa quritish yoMi bilan ajratiladi. Bunda jarayonning sam aradorligi ortadi. Quritish ikki xil (tabiiy va sun’iy) yoM bilan olib boriladi. M ateriallarni ochiq havoda suvsizlantirish tabiiy quritish deyiladi, bu jarayon uzoq vaqt davom etadi. Sanoatda materiallarni suvsizlantirish
uchun su n ’iy quritish usuli ishlatiladi, bu jarayon m axsus quritgich uskunalarida olib boriladi. Q uritilishi lozim boMgan m ateriallar uch turga boMinadi: qattiq (donali, boMak-boMakli, zarrachali); pastasim on; suyuq (eritm alar, suspenziyalar). Issiqlik tashuvchi agentning quritilayotgan material bilan o ‘zaro kontakt qilish usuliga ko ‘ra quritish quyidagi turlarga boMinadi: 1) konvektiv quritish - nam m aterial bilan qurituvchi agent to ‘g ‘ridan- to ‘g ‘ri o ‘zaro aralashadi; 2) kontaktli quritish - issiqlik tashuvchi agent v a nam m aterial o ‘rtasida ulam i ajratib turuvchi devor boMadi; 3) radiatsiyali quritish - issiqlik infraqizil nurlar orqali tarqaladi; 4) dielektrik quritish - m aterial yuqori chastotali tok m aydonida qizdiriladi; 5) sublim atsiyali quritish - material m uzlagan holda, yuqori vakuum ostida suvsizlantiriladi. O xirgi uchta usul sanoatda nisbatan kam ishlatiladi v a odatda quritishning m axsus usullari deb yuritiladi. N eft v a gazni qayta ishlash sanoatida nam m ateriallarni suvsizlantirish uchun k o ‘pincha konvektiv v a kontaktli quritish usullari ishlatiladi. 18.2. N A M H A V O N IN G A S O S IY X O S S A L A R I N am havo quruq havo v a suv bugMarining aralashm asidan iborat. Q uritish jaray onida nam havo nam lik va issiqlik tashuvchi agent vazifasini bajaradi. A yrim sharoitlarda tutunli gazlar yoki ulam ing havo bilan aralashm asi ishlatiladi, biroq nam havo v a tutunli gazlarning fizik xossalari bir-biridan faqat son qiym ati b o ‘yicha farq qiladi. Nam havoning asosiy xossalari quyidagi tushunchalar bilan belgilanadi: absolyut nam lik, nisbiy nam lik, nam saqlash, entalpiya. A b so ly u t n a m lik . N am havoning hajm birligiga to ‘g ‘ri kelgan suv bugMarining m iqdori absolyut nam lik deb ataladi va pSb (kg/m ) bilan belgilanadi. A g ar nam havo sovitilib borilsa, m a’lum haroratga yetgach, nam lik shudring sifatida ajrala boshlaydi. N am likning bunday holatda ajralishiga to ‘g ‘ri kelgan haroratga shudring nuqtasi deb ataladi. B unday sharoitda havo tarkibida m aksim al m iqdorda suv bugM boMadi. Havoning to ‘yinish paytidagi absolyut nam ligi pT (kg/m 3) orqali ifodalanadi. N isbiy n a m lik . Havo absolyut nam ligining to ‘yinish paytidagi absolyut nam likka nisbati nisbiy nam lik deb ataladi. H avoning nisbiy namligi (to ‘yinish darajasi) quyidagi ifoda bo ‘yicha topiladi:
? = (18.1)
Рт ~т bu yerda, Rsb - tekshirilayotgan nam havodagi suv bugMarining parsial bosim i, Pa; R t - berilgan harorat va um um iy barometrik bosim da to ‘yingan suv bugMarining bosim i, Pa. Nisbiy nam lik havoning muhim xossasi hisoblanadi. Havo tarkibida nam lik qancha kam boMsa, bunday havo quritish jarayonida shuncha sam arali ishlatiladi. N am lik bilan to ‘yingan havodan qurituvchi agent sifatida foydalanish m um kin emas. Nisbiy nam likni aniqlash uchun psixrom etrdan foydalanildi. Psixrom etr ikkita term om etrdan iborat boMib, bitta term om etrning sharchasi doim hoMlab turiladi v a u hoM termom etr deb yuritiladi. Ikkinchisi esa quruq term om etr deb ataladi. Quruq va hoM term om etrlar k o ‘rsatishlarining ayirmasi At = tq - th haroratlam ing psixrom etrik ayirm asi deyiladi. Nisbiy nam lik qancha kam boMsa, hoM term om etr sharchasi yuzasida suvning bugManishi shuncha tez boradi, natijada sharcha tezlik bilan soviydi. Shu sababli havoning nisbiy namligi kam ayishi bilan haroratlam ing psixrom etrik ayirmasi ko‘payadi. Bu ayirm a At asosida va psixrom etrik jadvallar yoki diagram m alar yordam ida havoning namligi topiladi. N am saq lash . 1 kg absolyut quruq havoga to ‘g ‘ri kelgan suv bugMarining m iqdori havoning nam saqlashi deb yuritiladi. Bu kattalik x (kg/kg) yoki d (g/kg) bilan belgilanadi. H avoning nam saqlashi quyidagi nisbat orqali topiladi: y _ m .sh _ Psb ( i 8 -2 ) bu yerda, msb - nam havoning berilgan hajm idagi suv bugMari m assasi, kg; mine - nam havoning berilgan hajm idagi absolyut quruq havoning m assasi, kg; p |« - absolyut quruq havoning zichligi, kg/m N am h av o n in g en talp iy asi. Nam havoning entalpiyasi I (J/kg quruq havo) quruq havo entalpiyasi bilan shu nam havoda boMgan suv bugMning entalpiyasi yigMndisiga teng: I = Sqht + xiob , (18.3) bu yerda, Sqh - quruq havoning solishtirm a issiqlik sigMmi, J/kg-K; t - havo harorati, °S; io b - o ‘ta qizdirilgan bug‘ning entalpiyasi, J/kg. 0 ‘ta qizdirilgan bug‘ning entalpiyasi io b (J/kg) term odinam ikada quyidagi tenglam a orqali topiladi:
bu yerda, r = 0°C dagi bug‘ning enatalpiyasi; r = 2495-10- J/kg; C b - bug‘ning solishtirm a issiqlik sigMmi, C b = 1,97 103 J/(kg-K). A gar quruq havoning solishtirm a issiqlik sigMmini 1000 J/(k g K ) ga teng deb olinsa, (16.3) tenglam ani quyidagicha yozish mumkin: 1 = 1000 + x (2493 + 1,97 t) ■ 103 J/kg quruq havo. (18.5) Dem ak, nam havoning issiqlik ushlashi (entalpiyasi) nam saqlash x va harorat t ga bogMiq boMib, nam havo tarkibida boMgan quruq havoning 1 kg m iqdoriga nisbatan olinadi. Nam havoning asosiy xossalari texnik hisoblashlar uciiim zarur boMgan aniqlik bilan I-x diagram m asi yordam ida topilishi mum kin. Bu diagram m a L.K. Ramzin tom onidan 1917-yili tak lif qilingan. I-x diagram m asini tuzishda bosim ning qiym ati o ‘zgarm as deb olingan, y a ’ni R=745 mm sim ob ustuni (99 kPa ga yaqin). D iagram inaning asosiy o ‘qlari oraligMdagi burchak 135° ga teng (1 8 .1-rasm). Asosiy o ‘qlarga nam havoning ikkita asosiy xossalari - entalpiya I (J/kg quruq havo va nam saqlash x (kg/kg quruq havo) joylashtirilgan. D iagrainm adan foydalanish qulay boMishi uchun nam saqlashning qiym atlari yordam chi gorizontal o ‘qqa joylashtrilgan. B unda I=sonst chiziqlar ordinata o ‘qiga nisbatan 135° burchak bilan m a'lum m asshtabda joylashtirilgan. x = const chiziqlar esa yordam chi abssissa o ‘qiga perpendikular qilib joylashtirilgan. 18.3. N A M H A V O N IN G H O L A T D IA G R A M M A S I 18.1-rasm. N am havoning I-x diagram m asi. I-x diagram m asiga asosiy chiziqlardan tashqari quyidagi chiziqlar ham joylashtirilgan: o ‘zgarmas harorat chiziqlari yoki izoterm alar (t=sonst), o'zgarm as nisbiy namlik chiziqlari ф = sonst; nam havodagi suv bug'ining parsial bosimi chizig‘i. ф = 100% chizig‘i diagram m ani ikki qismga boMadi. Bu chiziqning tepa qism i diagram m aning ish yuzasi deb ataladi va u to'yinm agan nam havoga to 'g 'ri keladi. T o ‘yinm agan nam havo qurituvchi agent sifatida ishlatiladi. ф = 100% chizigMning pastki qismida joylashgan yuza suv bugM bilan to'yingan havoga to 'g 'ri keladi va quritgichlarni hisoblashda ishlatilmaydi. Harorat 99,4°C ga yetganda to'yingan bug'ning bosimi o'zgarm as barometrik qiymati (R=745 mm simob ustuni) ga teng boMib qoladi, natijada nisbiy nam lik ф haroratga bog'liq boMmaydi. Bunday sharoitda Ф namlik saqlash x kabi amaliy jihatdan o'zgarm as qiymatni egallaydi. Shu sababli t = 99,4°C boMganda ф = sonst chizig'i keskin buriladi va yuqoriga vertikal bo'ylab yo'naladi. I-x diagram masi yordam ida nam havoning istalgan ikkita xossasi bo'yicha uning holatini belgilovchi nuqta (m asalan, A nuqta) topiladi. so 'n g ra bu nuqta yordam ida nam havoning qolgan xossalarini aniqlash mumkin. Nam havodagi suv bugMning parsial bosimi chizig'i diagram m aning pastki qism iga joylashtirilgan. Agar diagram mada nam havoning holatini belgilovchi nuqta m a'lum bo'lsa. suv b ug'ining parsial bosimi qiymati RA ni aniqlash mumkin. I-x diagram m asida nam havo bilan bog'liq bo'lgan istalgan jarayonlarni tasvirlash mumkin: a) isitish va sovitish; b) havoning entalpiyasi o'zgarm as paytda nam m aterial bilan o 'zaro ta’sir etish; d) turli ko'rsatgichlarga ega boMgan ikkita havo oqimlarini aralashtirish; e) bug'-havo aralashm asidagi suvni kondensatsiyalash va hokazo. 18.4. Q U R IT IS H JA R A Y O N IN IN G M U V O ZA N A TI Qattiq material va nam havo o 'z aro ta ’sir ettirilganda asosan ikki xil jarayon sodir boMadi: I) quritish (materiallardan nam likning desorbsiyalanishi. agar P m > P
h ):
2) nam lanish (nam likning material tom onidan sorbsiyalanishi, agar P m h
yuzasidagi parsial bosim i, PH - b u g 'ning havo yoki gazdagi parsial bosimi). Quritish paytida PM ning qiym ati kamayadi va Рм= Рц chegarasiga yaqinlashib boradi. Bunday holat dinam ik m uvozanat holati deb ataladi, m aterialning bu m uvozanat holatiga to 'g 'ri kelgan namligi m uvozanat nam lik deyiladi.
M aterialning m uvozanat nam ligi W M
suv bugMning m aterial ustidagi parsial bosim iga yoki unga m utanosib boMgan havoning nisbiy nam ligiga bogMiq va u tajriba yoMi bilan topiladi. W M = / ( o'zg arm as harorat sharoitida aniqlanadi, shu sababli u izoterm ani tashkil qiladi. 18.2-rasm dagi 1-egri chiziq nam m aterialni quritish jarayoni uchun hosil qilingan va u desorbsiyalanish izoterm asi deb ataladi. 2-egri chiziq esa quruq m aterialni nam lash uchun hosil qilingan, u sorbs iyalan ish izotermasi deyiladi. Sorbs iyalan ish izoterm asi desorbsiyalanish izoterm asining ustida joylashgan boMadi. 1 va 2-egri chiziqlam ing bir-biridan farqi gisterezis deb ataladi. G isterezis hodisasidan shu xulosa kelib chiqadiki, bir xil qiym atga ega boMgan 18.2-rasm . M aterial nam ligi bilan havoning nisbiy nam ligi o ‘rtasidagi o ‘zaro bogMiqlik: 1-desorb siy alan ish izoterm asi; 2-sorbsiyalan ish izoterm asi. m uvozanat nam likka erishish uchun havoning nisbiy nam ligi m aterialni nam lash jara y o n id a uni quritishdagiga nisbatan katta boMishi zarur. G isterezisning hosil boMishiga asosiy sabab - quritilgan m aterialning kapillyarlariga havo kirib, bu havoning kapillyarlar devorlarida sorbsiyalanishidir. N atijada m aterial qaytadan nam langanda uning nam lik bilan hoMlanish darajasi kam ayadi va havoni kapillyarlardan siqib chiqarish uchun suv bugMning katta parsial bosim i (yoki katta nisbiy nam lik Q uritish jarayonining m exanizm i maMum darajada nam likning m aterial bilan bogManish turiga bogMiq. Q uritish paytida nam likning material bilan bogManishi buziladi. P.A.
R ebinder tom onidan nam likning m aterial bilan o ‘zaro ta ’sirining uch xil (kim yoviy, fizik-
kim yoviy, fizik-m exanik) turi ta k lif qilingan. Kimyoviy usulda nam lik material bilan bogManganda ju d a m ustahkam va m a’lum nisbatlarda birikm a hosil boMadi. Bu nam likni m aterialdan ajratish uchun yuqori haroratlar ta’sirida qizdirish yoki kim yoviy reaksiya yoMi bilan ta’sir qilish kerak. Q uritish jarayonida bunday nam likni m aterialdan chiqarish mum kin emas. Quritish paytida odatda materialdan fizik-kim yoviy va fizik- m exanik usullar bilan bogMangan nam liklar ajratib chiqariladi. M exanik usul bilan birikkan nam lik m aterialdan ju d a tez chiqib ketadi. Bunday nam lik m oddaning kapillyarlarida va uning yuzasida joylashgan boMadi. M exanik usul bilan birikkan nam lik o ‘z navbatida ikki xil boMadi: m akrokapillyarlam ing namligi (kapillyarlam ing o ‘rtacha radiusi ro r 10'5 sm dan katta); m ikrokapillyarlam ing namligi (r0-r< 10"5 sm). M odda yuzasida joylashgan namlik hoMlanish nam ligi deb yuritiladi. M exanik birikkan nam lik erkin nam lik deb ataladi va bunday namlikni materialdan m exanik usul (masalan, siqish) yordam ida ajratib chiqarish mumkin. Fizik-kim yoviy yoM bilan birikkan nam lik ikki turga (adsorbsion va osm otik birikkan nam liklarga) boMinadi. A dsorbsion nam lik m aterialning yuzasida va uning g ‘ovaklarida m olekulalarning kuch maydoni ta ’sirida m ustahkam birikkan boMadi. Osm otik birikkan nam lik b o ‘kish nam ligi deb
ham ataladi, bu nam lik
m ateriallam ing to ‘qim alarida osm otik kuchlar ta ’sirida bogMangan boMadi. Adsorbsion nam likni m aterialdan ajratish uchun bo ‘kish nam ligini ajratishga nisbatan bir oz katta energiya talab qilinadi. Kolloid va polimer m ateriallarda adsorbsion va osm otik usul bilan birikkan nam lik mavjud boMadi. M aterial tarkibida fizik-kim yoviy yoM bilan ushlab turilgan nam likni bogMangan namlik deb yuritiladi. 18.3-rasm da quritish paytidagi m aterial nam ligining o'zgarishi ko ‘rsatilgan. N am lik W | dan W r gacha o ‘zgarganda m aterial o ‘zida erkin nam likni tutadi. Bu I davrda material nam holatda boMadi. I davrda m aterialdan erkin nam lik ajratib chiqariladi. N am lik W r dan W m gacha o ‘zgarganda m aterial gigroskopik holatda boMadi. A nuqta gigroskopik nuqta deb ataladi va bu nuqtaga to ‘g ‘ri kelgan gigroskopik nam lik W r deyiladi. A nuqta bogMangan nam lik ajratib chiqariladi. Gigroskopik nam lik
W r m aterialdagi erkin v a bogMangan nam liklar chegarasiga to ‘g ‘ri keladi. M aterialdan erkin nam likni ajratib chiqarish uchun har qanday nisbiy nam likdagi (faqat cp<100) havodan foydalanish mumkin. BogMangan nam likni m aterialdan chiqarish uchun kerakli m iqdordagi nisbiy nam likka ega boMgan havoni ishlatish zarur. B unda faqat m aterialning 18.3-rasm. Q uritish jarayonida m aterial nam ligining o ‘zgarishi. nam ligi m uvozanat nam lik W M dan katta boMishi kerak. M aterialning zarur boMgan oxirgi nam ligiga qarab havoning nam ligi tanlanadi. 18.3- rasm da m aterialni quritish m um kin boMgan zona shtrixlab ko‘rsatilgan. M uvozanat nam ligi egri chizigMning tepasidagi zonada m aterialni faqat nam lash m um kin. bu zonada m aterialni quritish m um kin emas. 18.5. Q U R IT IS H N IN G T E Z L IG I M aterialni quritish m urakkab jarayon hisoblanadi. A w a l namlik m aterialning ichki qism laridan uning yuzasiga tarqaladi. so ‘ngra namlik m aterial yuzasidan bugManib qurituvchi agent (havo) tarkibiga o ‘tadi va quritgichdan tashqariga chiqib ketadi. M aterial tarkibidan nam likning bugManib chiqish jadalligi m m aterial yuzasi birligidan vaqt birligi ichida bugMangan nam likning m iqdori bilan oMchanadi: rn = | - , (18.6)
bu yerda, W - quritish paytida m aterialdan ajralib chiqqan namlik m assasi; F - m aterial yuzasi; x - quritishning um um iy vaqti. N am likning bugManish jadalligi nam m aterial va atrof-m uhit o ‘rtasidagi issiqlik va m odda alm ashinish m exanizm iga bogMiq. Bu m exanizm ju d a m urakkab boMib, ikki bosqichdan iborat: a) nam likning m aterial ichida siljishi; b) material yuzasidan nam likning bugManishi. N am lik n in g m a te ria l yuzasid an b u g ‘lanishi. Bu jarayon asosan bug‘ning qattiq m aterial yuzasidan havoning chegara qatlami orqali diffuziya yoMi bilan o ‘tishidan iborat. M aterial yuzasidan nam likning bugManish y o ‘li bilan havo oqim iga o ‘tishi tashqi diffuziya deb ataladi. Tashqi diffuziya yordam ida namlikning taxm inan 90 % tarqaladi. M aterial yuzasidan atrof-m uhitga namlik bu g‘ holatida o'tadi. Tashqi diffuziyaning harakatlantiruvchi kuchi material yuzasidagi va atrof- m uhitdagi konsentratsiyalar yoki parsial bosim lar ayirmasi Rm - Rh bilan ifodalanadi. Diffuziya oqim idan tashqari namlik term odiffuziya y o ‘li bilan ham tarqaladi. Term odiffuziya hodisasi qatlam da haroratlar ayirm asining ta ’siri natijasida yuz beradi. Konvektiv quritish jarayoni nisbatan past haroratlarda olib borilsa, term odiffuziya orqali tarqalgan nam likning m iqdori ju d a kichik boMadi. Quritish tezligi o ‘zgarmas boMgan birinchi davrda m aterialning nam ligi gigroskopik nam likdan katta boMadi, material yuzasidagi bu g1 esa to ‘yingan boMadi (P m = P j ). Bu davrda nam lik m aterialning yuzasiga uning ichki qism laridan katta tezlik bilan siljiydi. Material yuzasidan nam likning berilishi quyidagi tenglam a orqali topiladi: m = p ( P M- P H) (18.7) bu yerda, |3 - m odda berish (yoki namlik berish) koeffitsiyenti; PT - m aterial yuzasidagi to ‘yingan bug‘ning parsial bosimi; PH - bug‘ning havodagi parsial bosimi; В - barometrik bosim. (18.7) tenglam adagi Рт, P h va В kattaliklar Pa yoki mm sim ob ustuni hisobida oMchanadi. Nam lik berish koeffitsiyenti P ning qiym ati havoning tezligiga, qurituvchi agentning m aterial yuzasini aylanib o ‘tish sharoitiga, m aterialning shakli va uning oMchamlariga, quritish haroratiga v a boshqa kattaliklarga bogMiq. p ning son qiym ati tegishli kriterial tenglam alar yordam ida aniqlanadi. N a m lik n in g m a te ria l ich id a siljishi. M aterial tashqi yuzasidan nam likning bugManishi natijasida uning ichida namlik gradienti paydo boMadi; ushbu gradient ta ’sirida m aterialning ichki qatlam laridan uning yuzasiga qarab nam likning harakati ichki diffuziya deb ataladi. Q uritishning birinchi davrida (quritish tezligi o'zgarm as boMganda) m aterial ichidagi nam likning o ‘zgarishi katta boMadi, bunda quritish tezligiga asosan m aterial yuzasidan nam likning bugManish tezligi (y a’ni tashqi diffuziya) ta ’sir qiladi. Biroq m aterial yuzasidagi namlik kam ayib
borib gigroskopik nam likka y etganda va undan keyin ham kam ayishi davom etsa, y a ’ni quritishning ikkinchi davrida, jarayonning tezligiga asosan ichki diffuziya ta ’sir qiladi. Q uritishning ikkinchi davrida jarayon ning tezligi doim kam ayib boradi. Quritishning birinchi davrida material ichidagi namlik (kapillyar- lardagi nam lik va osmotik birikkan namlik) suyuqlik holatida tarqaladi. Ikkinchi davm ing boshlanishida material yuzasining ayrim joylarida har xil shakldagi chuqur zonalar paydo boMadi va materialning ichida bugManish yuz beradi. Bunda kapillyarlardagi namlik va adsorbsion birikkan namlikning bir qismi materialning ichida bug‘ holida siljiydi. Keyinchalik materialning yuza qatlami toMa qurib boMgandan so‘ng. bugManishning tashqi yuzasi borgan sari m aterialning geometrik yuzasidan kamayib ketadi. Bunday sharoitda namlikning ichki diffuziya yordamida siljishining ahamiyati ortadi. Ikkinchi davm ing quritish tezligi turlicha kamayadigan bosqichida material bilan mustahkam bogMangan adsorbsion namlik qattiq faza ichidan faqat bug‘ holida tarqaladi. N am likning qattiq m aterial ichida tarqalish hodisasi nam lik o ‘tkazuvchanlik deb ataladi. N am lik o ‘tkazuvchanlikning tezligi yoki nam lik
oqim ining zichligi nam lik konsentratsiyasi gradientiga m utanosibdir: n, = - D (18.8)
on bu yerda, D tl Download 4.11 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|