O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi guliston davlat universiteti Ekologiya va geografiya kafedrasi

12-rasm. Faollashtirilgan ko`mirga uglerod qo`sh oksidi (SO₂)
adsorbsiyalanish izotermalari.

Misol tariqasida 12-rasmda faollashtirilgan ko’mirga dioksid uglerod gazining adsorbsiya bo’lish izotermalari ko’rsatilgan. Ushbu rasmdan ko’rinadiki, gaz tarkibidagi zaharli moddaning parsial bosimi ortishi bilan (ya’ni, R ni ortishi bilan), adsorbsiya kattaligi a ortib boradi. Ammo harorat oshgan sari a ning qiymati kamayib, desorbsiya jarayoni (ko’mirning “terlashi”) boshlanadi.

Erituvchi moddalarni ushlab qolish rekuperasion qurilmalarda amalga oshiriladi. Adsorbent sifatida bunday qolatlarda faqat faollashtirilgan ko’mirdan foydalaniladi. Rekuperasion qurilmalarining ishlash samaradorligi, (ya’ni erituvchi moddalarni ajratib olish darajasi) 85-95% ni tashkil yetadi. Erituvchining adsorberdan chiqib ketayotgan gaz tarkibidagi qoldiqlari 0,5 g/m³ ni tashkil etishi mumkin.
Adsorbentlar orasida faollashtirilgan ko’mir bir qator afzalliklarga ega:
1. Faollashtirilgan ko’mir gidrofob materialdir, ya’ni namlikni uziga shimib olmaydi.
2. U organik suyuqliklar bug’ini yuqori darajada yutib olib qobiliyatiga ega.
3. Faollashtirilgan ko’mir nihoyatda mustahkam bo’lib, tarkibida modda qoldiqlarini ushlab qolmaydi.
4. Desorbsiya jarayonlari o’tib bo’ltandan keyin, faollashtirilgan ko’mirni quritish va atmosfera havosiga sovutish mumkin.
5. Adsorbsiya rekuperasion qurilmalarida shilatiladigan bunday ko’mirni 10 ming marotabagacha qayta ishlatish mumkin.
Konsentrasiyasi 10 g/m³ ga teng bo’lgan 1 tonna erituvchi moddaning faollashtirilgan ko’mir yordamida ushlab qolish uchun quyidagilar sarflanadi:
Bug’ (bosimi 0,3-0,5 MPa), tonna 2,0-3,5
Sovutilgan (15⁰ S) suv.m³ 30-50
Elektr energiyasi, kVt.soat 100-250
Faollashtirilgan ko’mir, kg 0,5-1,0
Ushbu ko’rsatgichlardan xulosa shuki, adsorbsiya rekuperasion kurilmalarda ishlatiladigan ko’mirning miqdori kichik (hammasi bo’lib 0,5-1,0 kg atrofida) bo’lsa ham, ammo boshqa sarflar nihoyatda ko’pdir. Masalan, 1t erituvchi moddani ajratib olish uchun 30-50 tonna sovutilgan suv va 100-250 kVt soat elektr energiyasi sarf bo’lishi mumkin. SHuning uchun hozirgi paytda bunday qurilmalar faqat qimmatbaho moddalarni va yuqori zaharli moddalarni yutib olish va rekuperasiya qilish uchun ishlatiladi.
Adsorbsiya rekuperasion kurilmalari yordamida soatiga 10 m³ dan 150 ming m³ gacha gaz yoki havoni tozalab olish mumkin.
Adsorbsiya usuli nafaqat erituvchi moddalarni ajratib olish uchun, balki gaz yoki havo tarkibidan zaharli moddalar (uglerod sulfidi, xlororganik birikmalarni, oltingugurt dioksidi (SO₂)ni, simob bug’larini va boshqa metallar) ni ajratib olishga qo’llaniladi.

Agar gaz yoki havoni suyuqlik yutib olsa, bu jarayon absorbsiya deyiladi. Absorbsiyaning harakatlantiruvchi kuchi o’zaro ta’sirlanuvchi komponentlar (ya’ni, suyuqlik bilan gaz)ning dastlabki va muvozanat holatidagi parsial bosimlarining farqi hisoblanadi va quyidagicha ifodalanadi:

bu erda – tozalash qurilmasiga kirayotgan yutuvchi suyuqlikning gaz fazasidagi parsial bosimi, Pa;
– shu komponentning kurilmadan chiqayotgan paytidagi parsial bosimi, Pa;
– qurilmaga kirayotgan yutuvchi komponentning suyuqlik ustida muvozanat paytidagi parsial bosimi, Pa;
– shu komponentning qurilmadan chiqayotgan paytidagi parsial bosimi, Pa.
Ushbu formuladan ma’lumki, agar gaz fazasidagi yutuvchi aralashmaning parsial bosimi suyuqlik ustidagi parsial bosimga tenglashsa, absorbsiya jarayonining harakatlanuvchi kuchi pasayadi.
Absorbsiya va desorbsiya jarayonlarni birgalikda amalga oshirish yutuvchi moddaning bir necha marotaba qayta qo’llashga va yutilgan toza komponentning ajratib olishga imkon beradi. Ammo gaz yoki havoni tozalashda desorbsiya jarayonini amalga oshirish shart emas, chunki yutilgan modda keyinchalik zararsizlantiradi.
Absorber qurilmasi (13-rasm) suvni purkab (sachratib) beruvchi forsunka (1), suv qatlami (2) va o’tkazma (nasadka) (Z)dan iboratdir. Tarkibida zaharli modda tutgan havo yoki gaz (uning parsial bosimi R_gaz) o’gkazma (3) dan pufakchalar shaklida o’tib, suyuklik qatlami (2) da tozalanib qurilmadan chiqib kyetadi. Agar tarkibida zaharli moddali gazning parsial bosimi R_gaz, bo’lsa, bu moddaning parsial bosimi qurilmadan chiqayottanda bo’ladi, ya’ni R_gaz> bo’ladi. YUtuvchi suyuqlik forsunka (1) orqali qurilmaga kirib, pastki quvur orqali undan chiqib kyetadi.
Havo yoki gazlarni tozalash samaradorligini oshirish maqsadida erituvchilar o’rnida zaharli gazlarni yutuvchi kimyoviy moddalar, masalan, kislota, ishqor, tuz va ularning suvdagi eritmalari (ya’ni, elektrolitlar) qo’llaniladi. Masalan, gazlarni oltingugurt oksididan, vodorodli oltingugurt (H₂S) va metilmerkaptandan tozalash uchun ishqor (NaOH) qo’llaniladi. YA’ni, SO₂ gazi ishqor eritmasi yordamida neytrallanadi va natijada tuz hosil bo’ladi: