O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta maxsus ta`lim vazirligi

ma`ruza - 5.Tozalangan namokobni ammoniylash (aBsorbsiya) jarayonining fizik-kimyoviy asoslari
Reja:

1. Absorbtsiya jarayonining fizik-kimyo asoslari.

   
   

2. Absorbtsiya bolimining texnologik sxemasi.

   
   

5.1.Absorbtsiya jarayonining fizik-kimyoviy asoslari
Soda ishlab chikarishida ammiak HCO₃^- ionlarini NH₄HCO₃ va xlor ionlarini NH₄Cl moddalar shaklida bog`laydi:
NaCl+NH<sub>4</sub>HCO<sub>3</sub>⇄NaHCO<sub>3</sub>+NH<sub>4</sub>Cl
Ammiak tayyor mahsulotning tarkibiga kirmaydi va xlorid ammoniydan regeneratsiya bolganidan keyin qayta ammoniylash jarayoniga qaytariladi. Ammiakning asosiy qismi (460 kg/t sodaga) distillyatsiya bolimidan keladi. Ammiakning qolgan qismi (75 kg/t) karbonizatsiya bolimi va 4 kg/t barabanli vakkum – fil`tr havosi bilan keladi. Bu gazlar tarkibida ammiakdan tashqari dioksid uglerod va suv buglari mavjud. Masalan, distillyatsiya gazlari bilan 1 t sodaga 260 kg CO₂ va 140 g suv buglari kelib tushadi, karbonizatsiya gazlari bilan 70 kg CO₂ va 40 kg suv buglari kelib tushadi.
Ammiak suvda issiqlik ajralib chiqishi bilan eriydi:
NH₃+H₂O⇄NH₄OHe+35,2 kDj
Gidratlangan va gidratlanmagan ammiaklar orasida muvozanat ornatiladi:
NH₃e+H₂Os⇄NH₄OHe
Ikkinchi tomonidan erigan gidratlanmagan dioksid uglerod gidratlanmagan erigan ammiak bilan reaktsiyaga kirishadi:
CO₂e+2NH₃e⇄NH₂COOHN₄e
Bu reaktsiya quyidagi pog`onalar orqali amalga oshadi:
NH₃+CO₂⇄NH₂COO^-+H
NH₃+H⁺⇄NH₄⁺
Hosil bolgan karbamat ammoniy gidrolizga uchraydi:
NH₂COONH₄p+H₂Oc⇄NH₄HCO₃e+NH₃e
Ammoniylash jarayonida gaz fazadagi ammiakning muvozanatli bosimini quyidagi E.Ya. Turxanning tenglamasi boyicha aniqlash mumkin:

N-titrlanayotgan ammiakning kontsentratsiyasi;

T-temperatura;
K, n va s – eritmadagi CO₂ ning miqdoriga bog`liq koeffitsientlar. Rassol bilan NH<sub>3</sub> va CO<sub>2</sub> gazlar yutilishi murakkab sorbtsion jarayonlar qatorida turadi.
Ammiak yaxshi eriydigan gaz, uning absorbtsiya tezligi yuqori bolib, gazli plenka diffuzion qarshiligi bilan aniqlanadi.
Dioksid uglerod yaxshi erimaydigan gaz, uning absorbtsiya tezligi kam bolib, suyuqli plenka qarshiligi bilan aniqlanadi. CO<sub>2</sub> gaz yutilishi ammiak borligida qaytar kimyoviy reaktsiya bilan murakkablashadi. Bundan tashqari, ammiak borligida CO<sub>2</sub> ning muvozanatli bosimi kamayadi.
Ammiak va dioksid uglerodlardan tashqari absorbtsiyaga suv buglari ham kelib tushadi. Suv bugining muvozanatli bosimini A.G.Belopol`skiy tenglamasi boyicha aniqlash mumkin:

R₀-toza suv ustidagi suv buglarining bosimi;
[NaCl], [NH₃], [CO₂]-tegishli komponentlarning kontsentratsiyalari.
Ammoniylash natijasida suv buglarining kop qismi kondensatlanadi va buning hisobiga rassolning hajmi 3-4% ga oshadi.
Bu, oz navbatida, NaCl kontsentratsiyasini kamayishiga olib keladi. NaCl kontsentratsiyasini kop kamaytirmaslik va absorberga issiqlik yuklamani kamaytirish uchun gazlar absorberga berilishdan oldin sovutgichda (XGDS) sovutiladi. Ammo lekin, temperatura 55⁰C dan kam bolgan holda NH₃, CO₂ va H₂O lar reaktsiyaga kirishib, qattiq tuzlar hosil qilishlari mumkin. Bu tuzlar devorlarga chokib, truba va sovutgichning tiqilib qolishiga olib kelishi mumkin.
Ishlab chiqarish sharoitida distillyatsiya jarayonini otkazishda sovutgichdan chiqayotgan gazning bosimi 93,1 kPa tashkil qiladi. Demak, gazning sovutish chegaraviy temperaturasi 52⁰C tashkil etadi. Ishlab chiqarish sharoitida texnologik rejim tebranishi mumkin va shuning uchun temperatura 55⁰C dan kam bolmaydi. Odatda 60⁰C temperatura ushlanadi. Karbonizatsiya bolimi talablariga kora ammoniylashgan rassoldagi ammiakning kontsentratsiyasi belgilanadi. Bu kontsentratsiya quyidagi nisbatga javob berishi kerak.
NH₃:NaCl=1,1-1,15
Agarda tozalangan rassolda NaCl kontsentratsiyasi 106 n.d. tashkil etsa, distillyatsiya gazlarining suv buglari kondensatsiyasi va suyuq faza zichligi kamayishi hisobiga bu kontsentratsiya ammoniylashgan rassolda 88-90 n.d. kamayadi. Demak NH₃:NaCl=1,1-1,15 bolgan holda ammoniylashgan rassolda ammiakning kontsentratsiyasi 101-104 n.d. bolishi kerak. Ishlab chiqarish sharoitida ushbu kontsentratsiya 100-106 n.d. tashkil etadi.