8-AMALIY MASHG’ULOT
Molekulyar kislorod bilan gaz fazada oksidlash uchun qo‘llaniladigan
reaksion jixozlar. Gaz fazada gomogen reaksiyalarni olib boriladigan
reaktorlar. Etan va kisloroddan etilen olish reaktori. Gaz-suyuqlik sistemalari
uchun reaktorlar. Akrilonitril ishlab chiqarish ryeaktori
Gaz fazada oksidlash jarayonlari uchun reaksion jixozlari
Gaz faza oksidlash reaktorlarini konstruksiyalashdagi asosiy masala-bu issiqlikni
bartaraf etish muammosidir. Jarayonning yuqori ekzotermikligi bilan kichik
qiymatga ega ekanligi ushbu muommoni suyuq fazada oksidlashga nisbatan ancha
jiddiy ekanligini ko‘rsatadi.
Oksidlash bilan bog‘liq bo‘lgan ba’zi jarayonlarni
kislorod yoki havo
etishmaganda olib borish uchun issiqlik almashtirgich moslamasi bo‘lmagan
adiabatli reaktorlarni qo‘llash mumkin. Bunday sistemalarda ortiqcha olingan
reagent ajralayotgan issiqlikni o‘ziga qabul qiladi, negaki issiqlik balansi shartida
ko‘pincha xomashyo reagentini ma’lum xaroratgacha qo‘shimcha isitish talab
etiladi. Adibat reaktorlarga avvaldan tayyorlangan
xom ashyo moddalar
aralashmasini yuborish yoki uglevodorod va kislorodni (yoki havo) alohida kiritish,
jumladan oksidlovchini reaktor balandligi bo‘yicha bir nechta joydan berish
mumkin. Bunda joylarda isib ketishni oldi olinadi (xaroratni ko‘paytirishni (1-rasm).
Geterogen katalitik jarayonlarda bunday reaktorlarda katalizator bir nechta qatlam
bilan joylashtiriladi, qatlamlar orasiga qo‘shimcha havo (yoki kislorod) kiritiladi.
Ortiqcha issiqlikni chiqarish uchun reaktorga suv purkash mumkin, uning bug‘lari
oksidlash mahsulotlari tarkibida bo‘ladi.
Gaz fazada oksidlash uchun issiqlikni turli xil sovutish vositalari yordamida
chiqaruvchi trubali reaktorlar keng qo‘llaniladi (1-rasm, b). Reaktorning trubalariga
geterogen katalizator joylashtiriladi va ular bo‘ylab
yuqoridan pastga tomon
reaksiya aralashmasi harakat qiladi. Trubalar orasida suyuq sovutish vositasi
bug‘lanadi. Sovutish vositasi sifatida simob, tuzlar suyuqlanmasi bosim ostidagi suv
kondensatidan foydalaniladi. Issiqlikni chiqishni tezlashtirish va katalizatorni isib
ketishi va bir biriga
yopishib qolishini oldini olish
uchun trubalar diametri
aslida 25-50 mm kattalikda bo‘lishi kerak. Trubali reaktorlarning afzalligi: reaksiya
issiqligini samarali chiqarilishi va oksidlash xaroratini keng qiymatlarda boshqarish
imkoniyatiga ega ekanligida. Shu bilan bir qatorda reaksiya xajmi trubali
reaktorning umumiy o‘lchamini juda kam qismini tashkil etadi, xarorat esa trubaning
uzunligi va diametri bo‘yicha deyarli bir xil bo‘lmaydi.
1-rasm. Molekulyar kislorod bilan gaz fazada oksidlash uchun qo‘llaniladigan
reaksion jixozlarning turlari: A-adibat reaktor; b-trubali reaktor; v-qo‘zg‘aluvchvn
qatlamli geterogen katalizatorli reaktor.
Trubali reaktorlardagi ko‘rsatilgan kamchiliklar tufayli keyingi paytlarda
sanoat miqiyosida qo‘zg‘aluvchan qatlamli geterogen
katalizatorli oksidlash
reaktorlarini yaratish taqazo etdi. Ushbu reaktorlar kreking jarayonlari uchun
mo‘ljallangan jixozlarga o‘xshaydi, lekin ularda regeneratorlar bo‘lmaydi, chunki
oksidlash katalizatorning tez dezaktivlanishi sodir bo‘lmaydi. Bunda reaktor (1-
rasm, v) taqsimlovchi panjara yoki perforirlangan trubalar bilan ta’mirlangan bo‘lib,
ular xomashyo moddalarni kiritishga mo‘ljallangan. Shuningdek,
reaktor sovutish
trubalari va siklonlar bilan ham ta’mirlangan. Olib ketilgan katalizator zarrachalarini
ushlab qolish uchun, xom ashyo reagentlarni aralashma xolida yoki aloxida kiritish
mumkin. Qo‘zg‘aluvchan qatlamli katalizatorli reaktorlar ishlab chiqarish quvvati
bo‘yicha trubali reaktorlardan ustundir, ulardagi umumiy hajm to‘liq foydalaniladi,
reaksiya issiqligini chiqarishning yaxshi imkoniyatlari mavjud va barcha ishchi
muxitida bir xil xaroratni yaratish mumkin. Bir xil xaroratni
yaratilishiga sabab
shundan iboratki, qo‘llaniladigan katalizator ham issiqlik tashuvchi,
hamda
reaktorda doimiy aylanish hisobiga jixozdagi issiqlik oqimini sharoitini tekislovchi
vazifasini bajaradi. Biroq, shu sababga ko‘ra reaksiya massasining sezilarli darajada
yaxshi aralashishni sodir bo‘lishi kuzatiladi, bu esa konversiya darajasini va jarayon
selektivligini pasayishiga olib keladi. Ushbu kamchilikni bartaraf qilish uchun
reaktorlar kaskadidan (bunda har bir bosqichdan keyin tayyor mahsulotni ajratish
mumkin bo‘ladi) yoki seksiyalarga bo‘lingan reaktorlardan
foydalanish tavsiya
etilgan. Seksiyalangan reaktorlar balandligi bo‘ylab bir nechta taqsimlovchi
panjaralar orqali bir nechta qismlarga (seksiyalarga) bo‘linadi.