O'zbekiston Respublikasi Oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi

Хисобот

O'zbekiston Respublikasi Oliy va o'rta maxsus ta'lim vazirligi

Islom Karimov nomidagi Toshkent Davlat Texnika universiteti Olmaliq filiali

“Energetika va mashinasozlik” fakulteti

“Kimyoviy texnologiya” kafedrasi

Ishlab chiqarish amalyoti to'g'risida

Amaliyot joyi_________________________________________

Talaba Nazirov Otabek Xolmurotovich

Amaliyot raxbari

Korxonadan: ______________________________ __________

(FIO) (imzo)

Amaliyot raxbari

Universitetdan: Maxmudova Gulyorxon __________

(FIO) (imzo)

Olmaliq 2021

Olmaliq kon-metallurgiya kombinati — O'zbekistonda rangli metallurgiya sanoatining yirik korxonasi. Kombinat 2 majmuadan — qo'rg'oshin-rux (Qo'rg'oshinkon, Oltintopgan, Sardoba va Chalata konlari, qo'rg'oshin-rux boyitish fabrikasi va rux zavodi) hamda mis eritish majmuasidan (Qalmoqqir koni, mis boyitish fabrikasi, mis zavodi)dan iborat.

Korxona tomonidan Qurama tog’laridagi polimetalli rudalarning boy zaxirasini keng ko’lamda o’zlashtirish maqsadida kon-qurilish ishlari 1949-yildan boshlangan edi. 1950-yilda qo'rg'oshin koni, 1954-yilda qo'rg'oshinrux boyitish fabrikasi, 1955-yilda Oltintopgan koni qurib bitkazildi. 1961-yilda mis-molibden ruda boyitish fabrikasi, 1964-yilda miss eritish zavodi, 1970-yilda rux zavodi, 1971-yilda Chalata koni, 1974-yilda Sari-Cheka kareri ishga tushirildi. Olmaliq konmetallurgiya kombinati aksiyadorlik jamiyati obʼektlarini rivojlantirish 80-yillarda ham faol davom ettirildi. 1999-yildan kombinat ochiq aksiyadorlik jamiyatiga aylantirildi.

K-tda qazib chiqariladyotgan rudalar tarkibidan 13 ta kimyoviy elementlarni ajratib olib mis va mis buyumlar, rux, kadmiy, oltin, kumush, qo'rg'oshin, sulfat kislotasi, mis va molibden konsentratlari, selen, tellur, mis va rux kuporosi kabi mahsu-lotlar ishlab chiqariladi. Korxona bo’linmalarini „Svedala“ (Shvetsiya), „Varmon“ (Germaniya), „Integra Gro-ur“ (Amerika), „Mexanabr-Injiniring“ (Rossiya) va boshqa ilg’or firmalarning zamonaviy asbobuskunalari bilan jihozlash ishlari olib borilmoqda. Kombinatt mahsulotlari chet mamlakatlarga eksport qilinadi.

Olmaliq kon-metallurgiya kombinatida modernizatsiya ishlari jadal davom etmoqda

O'rta Osiyodagi yirik sanoat korxonasi sanalgan Olmaliq kon-metallurgiya kombinatining Mis eritish zavodi 1963-yilda ishga tushgan bo'lib, rangli va nodir metallar ishlab chiqarish bo'yicha O'zbekistondagi yagona zavoddir. Mazkur zavod bugungi kunda mis katodi, sulfat kislotasi, mis kuporosi, molibden kuyindisi, perrenat ammoniy, emallangan mis simlari, selen, tellur, palladiy, affinajlangan oltin, affinajlangan kumush hamda suyultirilgan kislorod kabi mahsulotlar ishlab chiqariladi.

Hozirga qadar korxonada qator modernizatsiyalash ishlari amalga oshirilib, metallni eritish va undan mahsulot olish jarayoniga zamonaviy texnologiyalar joriy qilib kelinmoqda. Xususan, qator sexlarda ma'nan va jismonan eskirgan uskunalar yangisiga almashtirildi. Metallurgiya sexida yangi Vanyukov pechi qurildi, havo taqsimlash sexida kislorod bloki almashtirildi , yangi sulfat kislota sexi barpo etildi.

Zavod direktori Baxtiyor Vaqqosovning so'zlariga ko'ra, mis eritish texnologiyasi yildan yilga rivojlanib, yangi texnologiyalarning amaliyotga tatbiq etilish jarayoni jadal davom etmoqda

.

“Mis ishlab chiqarish jarayonida turli xil zararli gazlar ajralib chiqadi, biz ulardan sulfat kislotasini olamiz. Qancha ko'p sulfat kislotasi ishlab chiqarilsa, atrof-muhitga zaharli gazlarning tarqalishi shuncha kamayadi. Ana shu maqsadda 2015-yilda Germaniya texnologiyasi asosida yangi sulfat kislotasi sexini ishga tushirdik. Natijada 2020-yilgacha sulfat kislotasi ishlab chiqarish unumdorligi ikki barobarga oshib, 688 179 tonnaga yetdi. Hozirda Mis eritish zavodi mamlakatimizning sulfat kislotasiga bo'lgan ehtiyojining 80 foizdan ortig'ini ta'minlab kelmoqda”, – deydi Baxtiyor Vaqqosov.

Qayd etish joiz, sanoat korxonalarida ishlab chiqarish ortgani sari undan ajralib chiqadigan gaz miqdori ham mos ravishda ko'payib boradi. Natijada ularning atrof-muhitga bo'lgan ta'sirini kamaytirish masalasi kun tartibiga chiqadi. Mis eritish zavodida ham bu borada qator chora-tadbirlar olib borilmoqda. Masalan, 2020-yilda zavodning gazlarni changlardan tozalaydigan elektrofiltrlari joriy ta'mirlandi. Joriy yilda ham bu jarayon davom etyapti.

Zavod direktorining ta'kidlashicha, hozirda atmosferaga ajralib chiqayotgan gazlarni kamaytirishga qaratilgan yirik loyihalarning dastlabki bosqichi boshlab yuborilgan. Loyiha doirasida 2021-2023-yillarda Mis eritish zavodida oltingugurt oksidini qayta ishlab, sulfat kislota ishlab chiqarish hajmini 800 ming tonnagacha yetkazish ko'zda tutilgan.

OKMKda ishlab chiqarilayotgan sulfat kislotasi nafaqat ichki bozorga yetkazib berilyapti, balki xorijga, jumladan, ko'shni Qozog'istonga ham eksport qilinmoqda. Sababi jahon bozorida mazkur xom ashyoga bo'lgan ehtiyoj tobora ortib boryapti. Xususan, 2019-yilda 664 ming 402 tonna, 2020-yilda 688 ming 179 tonna sulfat kislotasi ishlab chiqarilib, reja 102,5%ga bajarilgan. Shunga mos ravishda 2020-yilda 100 ming tonnagacha sulfat kislotasi eksport qilingan. Joriy 2021-yilda esa sulfat kislotasi eksportini 130-140 ming tonnaga yetkazish ko'zda tutilmoqda.

Davlat raxbari tomonidan qo'llanib kelinayotgan "Yoshlik 1 konini o'zlashtirish" investitsiya loyixasi doirasida yangi ikki bosqichli Mis eritish zavodi loyihasi amalga oshirilib, 2024-yilda uning 1-bosqichi, 2028-yilda esa 2-chi bosqichi ishga tushiriladi. Mazkur zavod ishga tushgach ishlab chiqarish quvvatlari bir necha barobarga ortadi, xom ashyolardan kompleks foydalanish imkoniyati kengayadi.

Bundan tashqari, loyiha rangli va qimmatbaho metallarni ishlab chiqarish samaradorligini oshirishga va atrof-muhitga chiqarilayotgan texnologik gazlar, texnogen chiqindilarni bartaraf qilishga yo'naltirilgan. Yirik loyiha doirasida yangi zamonaviy metallurgiya agregatlari, mis elektrolizi sexi, sulfat kislotasi sexi, havo taqsimlash sexi, texnogen chiqindilarni qayta ishlash korxonasi barpo etiladi.

Bu kabi loyihalarning ahamiyatli jihati shundaki, ular to'liq ishga tushgach atrof-muhit uchun zararsiz, xalqaro standartlarga javob beradigan ulkan majmua yuzaga keladi.

“Biz metallurglar jamoasi nafaqat Mis eritish zavodi, kombinatning barcha korxonalari kelajakda yangi texnologiyalar asosida samarali faoliyat olib borishiga ishonamiz va albatta, bunga erishamiz. Asosiy maqsadimiz ham shu”, – deya qo'shimcha qildi zavod direktori.

Olmaliq kon-metallurgiya kombinatida yildan yilga o'sib borayotgan ishlab chiqarish ko'rsatkichlari uni muntazam zamon talabiga moslab borishni taqozo etadi. Bu yerda modernizatsiyalash ishlari yakunlangach uning mamlakat iqtiqodiyotiga qo'shayotgan hissasi yanada oshishi shubhasiz

Respublika umumiy makroiqtisodiy ko`rsatkichlarining o`sish dinamikasida YaIMning muhim qismi bo`lgan sanoatning o`sishi alohida ahamiyatga egadir. O`sish sur`atini saqlash butun ishlab chiqarish sikliga kompleks va innovasion yondashuvni talab etadi. Xomashyoni qayta ishlashga kompleks yondashuv mineralogik xomashyoning dastlabki shakli va tuzilishidan emas balki sanoat chiqindilaridan foydalanishni, ya`ni ulardan qimmatbaho komponentlar olishni talab qiladi.

“Olmaliq KMK” AJda ham texnogen chiqindilarni qayta ishlash, ulardan foydalanish va yo`q qilish bo`yicha butun sanoat sikli shakllantirilgan.

Ishlab chiqarish rejalariga muvofiq shlak ag`darmasining o`rtacha yillik o`sishi 800-900 ming tonnani tashkil etadi. Hisobot davri uchun 1964-yildan boshlab ag`darmani shakllantirilganini inobatga olgan holda 2020-yil 1 avgust holatiga ko`ra, shlak zahirasi 7,9 mln. tonnani tashkil etadi.

So`nggi yillarda “Olmaliq KMK” AJ da ishlab chiqarishning keskin o`sishi va sanoat chiqindilarini qayta ishlash bo`yicha innovasion texnologiyalarni joriy etilishi kuzatilmoqda, xususan, 2-sonli Mis boyitish fabrikasida (MBF-2) shlakni qayta ishlash yiliga 650 ming tonnani tashkil etmoqda. Ushbu texnologik sikl amalda chiqindilarsiz hisoblanadi, chunki boyitish fabrikasida shlaklarni qayta ishlash vaqtida keyinchalik mis konsentratini olish uchun mis birikmalari jalb qilinadi va ishlab chiqarish chiqindilari sement ishlab chiqarishda qo`shimcha temir moddasi sifatida qo`llash maqsadida sement zavodlariga yuboriladi. Boyitish fabrikasida shlaklarni qayta ishlash jarayoni xomashyo uchun ma`lum harorat parametrlarini talab qiladi, shuning uchun suyuq shlaklar sovutish va undan keyinchalik qayta ishlashda foydalanish maqsadida shlak ag`darmalaridagi maxsus ariqlarga quyiladi.

Shuningdek, bizning Filial “Olmaliq KMK” AJning texnogen chiqindilarni keyinchalik qayta ishlash bo`yicha turli loyihalarida ishtirok etadi. Masalan, 460 million so`mlik xo`jalik shartnomasi asosida ishlab chiqarishning texnogen chiqindilaridan rangli, qimmatbaho va noyob metallarni ajratib olishning innovasion texnologiyasi ishlab chiqilmoqda. Janubiy Koreyaning “SEBINE Technology” kompaniyasi, “KITECh” ilmiy-tadqiqot instituti va “KEIMYuNG UNIVERSITY” bilan hamkorlikda “Olmaliq KMK” AJ texnogen chiqindilarini kompleks qayta ishlash loyihasi ishlab chiqilmoqda.

Ta`kidlash joizki, “Olmaliq KMK” AJ har yili O`zbekiston Respublikasi Geologiya va mineral resurslar Davlat qo`mitasi hamda Sanoat xavfsizligi davlat qo`mitasi tomonidan tasdiqlash uchun texnogen chiqindilarning holati va tarkibi bo`yicha hisobot hujjatlarini tayyorlaydi. Ushbu davlat qo`mitalari shlak ag`darmalarida shlaklarni saqlash sharoitlarini avtonom nazorat qiladi va monitoringini olib boradi.

Sulfat kislota kimyo sanoatini ko'p tonnalik asosiy mahsulotlaridan biridir. Sanoatda bir necha nav H2SO4 chiqariladi va ular o'zaro konsentratsiyasi va aralashmalari bilan farq qiladi. Asosiy qism – texnik kontakt kislota (H2SO4 ning miqdori 92,5%), aralashmalarining miqdori kam bo'lgan akkumulyator kislotasi (H2SO4 92% - 94%), oleum (SO3 – 19% - 24%) va minora usulda olingan kislota (H2SO4 – 75%) ko'rinishda chiqariladi. Ularning xossalari va undan kelib chiqqan ishlatish sohalari kengligi uchun sulfat kislotasini ishlab chiqarish yaxshi rivojlangan.

Xossalari. Suvsiz sulfat kislota (monogidrat) H₂SO₄ – og'ir, moysimon qiyin qaynaydigan suyuqlik, suv bilan har qanday nisbatda aralashadi va bunda ko'p miqdorda issiqlik chiqadi. Konsentrlangan H₂SO₄ ning 0⁰C dagi solishtirma og'irligi 1,85 gg'sm3 ga teng, 304 ⁰C da qaynaydi va 100 da muzlaydi. Sulfat kislota moysimon bo'lgani uchun u ba'zan kuporos moyi deb ham ataladi. Bu nom temir kuporosi qattiq qizdirilib, sulfat kislota hosil qilingan vaqtdan beri saqlanib kelinmoqda.

Toza sulfat kislota rangsiz, texnikaviy sulfat kislota esa undagi turli qo'shimchalar hisobiga qaramtir bo'ladi.

Ishlatilishi. Sulfat kislota xalq xo'jaligida hamma tarmoqlarda keng qo'llanilmoqda va uning ishlab chiqarish miqdori uzluksiz ortib bormoqda.

Sulfat kislota mineral o'g'itlar – superfosfat va ammoniy sulfat ishlab chiqarishda ayniqsa ko'p ishlatiladi. Masalan, suvsiz bir tonna superfosfat (ftorapatitdan) olish uchun 600 kg 65% li sulfat kislota sarflanadi.

Suyuq yoqilg'ilarni qayta ishlash, ya'ni kerosin, parafin, surkov moylari hamda, to'yinmagan uglevodorodlarni oltingugurtli birikmalardan tozalashda ko'p miqdorda sulfat kislota ishlatiladi.

Sulfat kislota ko'pgina organik sintezlarda keng qo'llaniladi. Masalan, organik birikmalarni sulfatlab sulfokislotalar, ionitlar, turli bo'yoqlar olinadi. Bundan tashqari, sulfat kislota nitrolash reaksiyasi bilan nitrobenzol, nitrotsellyuloza va nitrolitserin olishda suvni tortib oluvchi birikma sifatida ishlatiladi.

Olinish usullari. Sulfat kislota dastlab XIII asrlarda olina boshlangan. U vaqtda temir kuporosini (FeSO4) termik qayta ishlab H₂SO₄ olingan. Xozirgi vaqtda sulfat kislota asosan, ikki usul: nitroza va kontakt usullar bilan olinadi. Nitroza usuli 200 yildan beri ma'lum, kontakt usuli esa XIX asrning oxiri va XX asrning boshlarida sanoat tomonidan o'zlashtirilgan bo'lib, nitroza usulini siqib chiqarmoqda.

Ikkala usulda ham avval oltingugurtdan yoki oltingugurtli birikmalardan sulfit angidrid – SO2 olinadi, so'ngra bu gaz sulfat kislotaga aylantiriladi. Buning uchun sulfit angidrid (SO2) ni kislorod ishtirokida oksidlab sulfat angidridga (SO3) o'tkaziladi. Bu jarayonni tezlatish maqsadida katalizatorlardan foydalaniladi. Katalizator sifatida azot oksidlari (sulfat kislotadagi eritmasi) ishlatilsa nitroza usuli, qattiq katalizatorlar ishlatilsa kontakt usuli (SO2 ning katalizator bilan kontakti) bo'lib hisoblanadi.

Nitroza usulida oksidlanish, asosan, suyuq muhitda va to'ldirgichli minoralarda olib boriladi. Shuning uchun ko'pincha bu usul minorali usul deb yuritiladi. Bunday usul bilan suyultirilgan 70 –77% li hamda turli qo'shimchalar bilan aralashgan sulfat kislota olinadi, u asosan mineral o'g'itlar ishlab chiqarishda ishlatiladi.

Kontakt usulda sulfat kislota olishda qattiq katalizatorlar ishlatiladi,hozir bunday usulda sulfat kislota ishlab chiqarish ancha takomillashgan bo'lib, olinayotgan kislota juda toza va konsentratsiyasi kuchli bo'ladi. Kontakt usulida ishlab chiqarilayotgan sulfat kislotaning tannarxi nitroza usulidagiga qaraganda bir oz qimmat bo'lishiga qaramasdan, hozir ishlab chiqarilayotgan sulfat kislotaning 70% i kontakt usuli bilan olinadi.

Demak, ikkala usul ham o'z mohiyatiga ko'ra bir xil bo'lib, faqat SO2 ni SO3 ga o'tkazish yo'lining ikki xilligi bilan farq qiladi.

Sulfat kislotasini ishlab chiqarishdagi asosiy jarayonlarni pog'onama – pog'ona ko'rib chiqib, so'ngida umumiy sxemasini muhokama qilamiz. Yo'l – yo'lakay bu ishlab chiqarishning asosiy masalalari bo'lgan xomashyo masalasi, reaksiyalar issiqlik effektidan umumiy foydalanish va tashqi muhitni muhofaza qilishdagi ko'rilayotgan choralarga ham ahamiyat berishga harakat qilamiz.

TEXNIK QISM

SULFAT KISLOTA IShLAB ChIQARISh UChUN XOMAShYo VA UNDAN SULFAT ANGIDRIDI IShLAB ChIQARISh

Sulfat kislotasini ishlab chiqarish uchun tug'ma (yombi) oltingugurt, kolchedanlar, rangli metallurgiyaning chiqit gazlari, vodorod sulfid tutgan tabiiy gazlar, neft, toshko'mir tarkibidagi oltingugurtli birikmalar, sulfat kislota tuzlari (sulfatlar) xomashyo bo'lishi mumkin.

Bulardan sulfit angidrid olish uchun eng yaxshi xomashyo oltingugurt bo'lib, u tarkibidagi oltingurut bo'lgan minerallarni termik qayta ishlash natijasida (S 1130 S da suyuqlangan modda bo'lgani uchun u tezda suyuqlanib minerallardan ajralib chiqadi) hosil bo'ladi.

Dunyodagi oltingugurtning eng ko'p qismi, vulqonli oltingugurtdir (Chili, Yaponiya, Filippinlar) tug'ma (yombi) oltingugurti bor bo'lgan mamlakatlar – AQSh, Kanada, Polsha, Meksika, Iroq, Turkmaniston (Gaurdak).

Oltingugurtni manbalari sifatida tabiiy gazlarni olsak, ularda oltingugurt vodorod sulfid ko'rinishida mavjud. Neftlarda esa 1% dan 5% gacha erigan oltingugurt bo'lishi mumkin. Bular og'ir neftlar deb hisoblanadi.

Tabiiy gazlar va neftlardan olingan oltingugurt tiklangan, qaytarilgan yoki regeneratsiya qilingan oltingugurt deb nomlanadi va juda katta tozalikka, kichik tannarxga ega bo'lib, juda ham arzon hisoblanadi.

SO2 olish uchun ishlatiladigan asosiy xomashyo temir kolchedanidir. Bu mineral FeS2 va turli birikmalar aralashmasidan iborat. Toza pirit (FeS2) tarkibida 53,5% S va 46,5% Fe bo'ladi. Bu kolchedandagi aralashma holidagi oltingugurt miqdori 35 –50% va temir 30 – 43% oralig'ida bo'lib, qolgan qismi rangli metallarning sulfidlari, karbonat kislota tuzlari, qum va loydan iboratdir.

Rangli metallar sulfidlari, masalan, aldama rux ZnS, mis kolchedani FeCuS metallurgiya zavodlarida yoqilganida juda ko'p miqdorda oltingugurt gzi hosil bo'ladi, bu gaz ham sulfat kislota olishda ishlatiladi. Masalan, Angren tog' – metallurgiya kombinati rangli metallar ishlab chiqarish bilan birga chiqindi gazlardan sulfat kislotasini ham chiqaradi.

Temir kolchedanini kuydirish jarayonini turlicha tuzilgan pechlarda 500 – 10000S da olib boriladi. Uning umumiy tenglamasi:

FeS2Q11O2 2Fe2O3Q8SO2 3400kJ

Aslida kuydirish jarayonida bir necha reaksiyalar sodir bo'ladi. Harorat 5000S dan oshganda FeS2 ni parchalanish reaksiyasi ketadi:

FeS2 2FQS2 – 104 kJ

Oltingugurt gaz fazada jadallik bilan yonadi:

S Q O2  SO2 Q Q

Temir sulfidiyesa oksidlanadi:

4G'eS Q 7O2  2G'e2O3 Q 4SO2

Reaksiya natijasida hosil bo'lgan temir (III) oksid «kolchedan kuyundisi» deb atalib, u cho'yan olishda xom ashyo sifatida ishlatiladi. Bunday kolchedan tarkibida oltingugurt va rangli metallar borligi xamda u ancha mayda bo'lgani uchun undan cho'yan olish jarayonini bir muncha qiyinlashadi(cho'yan olish uchun uni yiriklashtirish kerak).

Cho'yan quyish jarayoni tez borishi va kuyindida mumkin qadar kam miqdorda oltingugurt qolishi, hosil bo'layotgan gazlar aralashmasida SO2ning miqdori mumkin qadar ko'p bo'lishi uchun kolchedan bilan havo kislorodining to'qnashuvi va yuqori harorat zarur. Buning uchun kolchedan nihoyatda maydalanib, havo oqimi bilan aralashtiriladi. Pechdagi 800 – 10000 S dan ortmasligi kerak, chunki bunday yuqori haroratda kolchedan yumshab bir-biri bilan yopishib qoladi va quyish jarayoni yomon boradi. Havo oqimi esa qanchalik ko'p bo'lsa, oltingugurt shuncha yaxshi yonadi, lekin hosil bo'layotgan gazlar aralashmasida SO2 ning konsentratsiyasi kam bo'ladi. Kislorod bilan boyitilgan havo ishlatilganda jarayonning jadalligi, hamda hosil bo'layotgan gazlar aralashmasida SO2 ning konsentratsiyasi yuqori bo'ladi. Lekin kislorodning tannarxi bir muncha yuqori bo'lgani uchun sanoatda bu jarayon kam qo'llaniladi.

Sanoatda qo'llaniladigan kuydirish pechlari yuqoridagi talablarga javob beradi. Kolchedan uzluksiz ravishda pechlar to'riga berilib turiladi, havo esa to'rning pastidan ventilyator yordamida puflanadi. Havo to'r teshikchalari orasidan katta tezlik bilan o'tib, kolchedanni yuqoriga ko'taradi va uni aralashtiradi, bunda kolchedan xuddi qaynayotgandek bo'ladi (shuning uchun ham bu jarayon qaynar qatlamda kuydirish deyiladi).

Kolchedan to'r bo'ylab harakat qilish davrida kuyadi. Pechlar harorati 650 – 8000 S, hosil bo'layotgan gazlar aralashmasining issiqligidan 15-16% gacha tegishli maqsadlarda foydalaniladi, lekin gazlar aralashmasidan juda changli bo'ladi. Shuning uchun keyingi bosqich gazni kuyundi changlaridan tozalashdir. Odatda, bu gazlar sanoatning hamma tarmoqlaridan keng ishlatiladigan gaz tozalash apparatlarida siklonlar hamda elektr filterlarda tozalanadi.

Oltingugurt (V) oksidni oksidlash jarayonida netroza usulini ahamiyati kamayib ketayotgani uchun eng ko'p tarqalgan kontak usulini ustida to'xtaymiz. Bu usulda sulfat kislota hosil qilish - SO2 gazini SO3 ga qattiq katalizatorlar yordamida o'tkazishdan iborat bo'lib, bu jarayonning mohiyati quyidagichadir.

Ishlatilayotgan katalizatorda uncha mustahkam boglanmagan kislorod bo'ladi va SO2 bu qattiq sath bilan uchrashishi natijasida darhol oksidlanib oksidlanib SO3 ga aylanadi; so'ngra bu katalizator gaz aralashmasdan kislorodni tortib olib, yana boshlang'ich holiga keladi va SO2 ni SO3 gacha oksidlaydi. Katalizatorni K harfi bilan ifodalab, yuqoridagi jarayonni quyidagicha yozish mumkin: K Q O2  KO2 Q Q2

KO2 Q 2 SO2  2 SO3 Q K Q Q1

Bu jarayonni olib borish uchun juda ko'p katalizatorlar topilgan, lekin bularning hammasi ham yuqori temperaturada va nihoyatada tozalangan (gazdagi qo'shimchalar katalizatorlarning faolligini pasaytiradi) holda ishlaydi. Eng yaxshi katalizator metall holidagi platina hisoblanadi, lekin platina juda oson zaharlanadi; 1 kecha – kunduzda 1 tonna kislota ishlab chiqarish uchun 1 kg platina metali kerak: bu esa sulfat kislotani qimmatlashtirib yuboradi.

Hozirgi vaqtda aktivligi jihatidan platinaldan bir necha ming marta yuqori bo'lgan vanadiy oksididan (V2O5) iborat katalizator topilgan va sanoatda keng qo'llanilmoqda. Bu katalizatorda 8% V2O5 bo'ladi, katalizatorning boshqa qismi esa katalizatorni tashuvchi va faolligini oshiruvchi birikmalardan iborat. Bu katalizator yordamida SO2 ni SO3 ga aylantirish uchun tarkibida 7% SO2 bo'lgan gaz 4400S qizigan bo'lishi kerak. Oksidlanish jarayoni natijasida ko'p miqdorda issiqlik ajralib chiqadi, lekin reaksiya harorati 6000S dan ortib ketmasligi kerak, chunki, birinchidan harorat ortgan sari hosil bulgan SO3 parchalanib SO2 ga aylanadi, ikkinchidan, vanadiy katalizatori bu haroratda yumshab bir – biri bilan yopishadi va o'z faolligini yo'qotadi. Shuning uchun reaksiya vaqtida hosil bo'layotgan issiqlikning o'z vaqtida reaksiya zonasidan chiqarib olib amaliy maqsadlarda foydalanish zarur. Kontakt usuli bilan sulfat kislota ishlab chiqarishda kuyindi gaz pechdan chiqqandan so'ng elektrofiltrda qisman tozalanadi, unda qolgan mishyak va selen oksidlari yuvgich minoradan o'tkaziladi. Gazlar hosil bo'lgan namlik tumani ho'l elektrofildan o'tkazilib tozalanadi, lekin qolgan ozroq namlik to'ldirgichli hamda konsentrlangan sulfat kislotali imnoradan o'tkaziladi. Qurigan va tozalangan gaz issiqlik almashtirgich orqali o'tkazilib, SO2 ni oksidlab SO3 ga aylantirish uchun kontakt apparatiga kiritiladi va hosil bo'lgan gaz (kislotada yutilishi yaxshi bo'lishi uchun) yana suyuqlik almashtirgich orqali nayli havo sovitgichga o'tkaziladi. Va nihocht yakunlovchi bosqich – oltingugurt (VI) oksidini yuttirish minoralarida absorbsiya natijasida sulfat kislotasiga aylanish jarayonidir.

ABSORBSIYa JARAYoNI

Birinchi navbatda SO3 yuqoridan sachratib berilgan sulfat kislotasida eriydi, so'ng kislota tarkibidagi suv bilan ta'sirlashadi.

nSO3 QH2O → H2SO4 Q (n – 1)SO3

n<1 bo'lsa sulfat kislotasini suvli eritmasi hosil bo'ladi.

n=1 bo'lsa monogidrat (100% li H2SO4) n>1 da oleum hosil bo'ladi.

Yeng yaxshi yutish qobilyatiga ega bo'lgan sulfat kislotasini konsentratsiyasi 98,3%. Konsentratsiyasi undan pastroq yoki balandroq bo'lsa yutish kamayadi va suv bilan SO3 ni to'qnashib gaz fazasida kislotali tuman hosil bo'ladi.

Sulfat kislotasini kontakt usulida olish kata masshtablib uzluksiz, mexanizatsiyalashgan ishlab chiqarish. Bu tarmoqning eng muhim yo'nalishlari:

1. Avtomatlashtirish hajmini ko'tarish.

2. Jarayon samaradorligini oshirish.

3. Issiqlikdan iloji boricha to'liqroq foydalanish.

4. Hamma bosqichlarda aylanish darajasini oshirish.

5. Chiqindi va texnologik gazlar ichidagi oltingugurt birikmalaridan foydalanish (S, SO2, SO3, H2S).

6. Chiqindi gazlarni va oqava suvlarni zararsizlantirish

Kontakt usulida oltingugurt ikki oksidini oltingugurt uch oksidiga 450oS atrofida qattiq katalizator yuzasida oksidlab, oltingugurt uch oksidini suv bilan yutib, quyidagi reaksiyalar bo'yicha sulfat kislota olinadi:

SO2 Q 0,5O2 = SO3 Q Q16 (1)

SO3 Q H2O = H2SO4 Q Q17 (2)

OLTINGUGURT UCh OKSIDINI FIZIK-KIMYoVIY

XUSUSIYaTLARI XAQIDA.

Oltingugurt uch oksid normal sharoitda rangsiz, o'tkir xidli gazdir. Uni molekulyar og'irligi 80,06 u.b.ga tengdir. U suv bilan birikib, sulfat kislota hosil qiladi va bu vaqtda juda katta issiqlik ajralib chiqadi. Oltingugurt 3 oksidi gazi atmosfera havosiga chiqsa, u yerdagi suv bug' bilan birikib, kondensatlanishi qiyin bo'lgan oq rangli tuman hosil qiladi.

Oltingugurt 3 oksidi gazi nafaqat suvda, balki sulfat kislotada ham absorbsiyalanishi mumkin. Natijada tutovchi sulfat kislota-oleumni hosil qiladi. Oltingugurt 3 oksid gazi 3 xil fizik shaklga ega: , , .

Ulardan -formasi aktivlik xususiyatiga egadir.  va  formalari esa polimerlanish xususiyatiga ega.Oltingugurt uch oksidi 44,75oSda kritik bosimda suyuqlanadi.

OLTINGUGURT IKKI OKSIDINI OLTINGUGURT UCh

OKSIDIGA OKSIDLANISh STATIKASI.

Bu yerda oltingugurt uch oksidini chiqishiga ta'sir etuvchi omillar o'rganiladi. Oksidlanish jarayoni quyidagi reaksiya bo'yicha ketadi:

SO2(g ) Q 0,5O2(g ) = SO3(g) Q Q16 (1)

Bu reaksiya gomogen, ekzotermik va amaliy qaytardir, hamda hajm torayishi bilan ketadi. SO2 ni SO3 ga oksidlanish jarayoni hajm torayishi va xarorati oshishi bilan ketganligi uchun Le - Shatele prinsipiga asosan, oltingugurt uch oksidini chiqishini oshirish uchun bosimni oshirib, temperaturani kamaytirish kerak. 400-7000S oralig'ida oltingugurt ikki oksidini oltingugurt uch oksidga oksidlanish reaksiyasining bosim domiyligidagi issiklik effekti QP quyidagi ko'rinishda bo'lishi mumkin:

QP = A - B T; yoki QP  1g'T (3)

ya'ni reaksiya issiqlik effekti temperaturaga teskari proporsional;

Reaksiyaning muvozanat domiysi KMD:

KMD = ___ RS03 _ = atm -0,5 = Pa-0,5; (4)

Pso2 *Po20,5

Bu yerdan: Kmd  1g't temperaturaga teskari proporsional.

LgKm.d.= AI VI; Bu yerdan Km.d  1 (5)

T T

Bu yerda:

T - temperatura, K; A, V, AI, VI – o'zgarmas miqdorlar;

Rso2, Po2, Rso3, - muvozanat sharoitidagi SO2, O2 va SO3 ulushli bosimlari.

MUVOZANAT ShAROITIDAGI OKSIDLANISh DARAJASI VA UNGA TEXNOLOGIK OMILLAR TAЪSIRI.

Sulfat kislota ishlab chiqarish texnologiyasida muvozanat sharoitidagi oksidlanish darajasi Xm.sh.o.d. tushunchasi ishlatiladi va u quyidagicha topiladi.

Pso3

Xm.sh.o.d.=-----------------  1 (6)

Pso3 Q Pso2

Muvozanat sharoitidagi oksidlanish darajasi bir qator omillarga bog'liqdir:

Km.d.

Xm.sh.o.d.= ------------------------------ (7)

Km.d. Q 100-0,5Xm.sh.o.l.

R(v-0,5Xm.sh.o.l.)

Bu yerda: a - o'choq gazi tarkibidagi SO2 ning % miqdori;

v - o'choq gazi tarkibidagi O2 ning % miqdori;

R - o'choq gazining umumiy bosimi;

KMD - muvozanat doimiysi;

Bu tenglamadan kurinadiki:

Xm.Sh.O.D.  KM.D.; R; V; -; -; 1 1 1 ------ (8)

T a Xm.sh.o.d.

Bu yerdan ko'rinib turibdiki, muvozanat sharoitidagi oksidlanish darajasi bosim va o'choq gazi tarkibidagi kislorod miqdoriga to'g'ri proporsional, SO2ning %miqdoriga, temperaturaga (chunki Kmd(1g'T edi), Xmshod ga teskari proporsional. Ammo, bizga ma'lumki, sulfat kislota ishlab chiqarish uchun asosan SO2 kerak. O'choq gazi tarkibidagi O2 mikdori SO2 miqdori o'zaro bog'liqdir va ularni bir - birga bog'lanmagan holda o'zgartirib bo'lmaydi:

RO2(u.g) = 21 - Rso2 yoki V = 21 – a (9)

Shu munosabat bilan amaliyotda o'choq gazining optimal tarkibi sifatida 7% SO2 (birlamchi kontaklash apparatlari uchun) va 9-10% SO2 (ikkilamchi kontaktlash apparatlari uchun) qabul qilingandir. Bosim oshgan bilan Xm.sh.o.d.ning miqdori juda oz miqdorda oshadi. Shu tufayli sulfat kislota qurilmalarida yuqori bosim ishlatilmaydi.

MUVOZANAT ShAROITDAGI OKSIDLANISh DARAJASINI ANIQLASh.

Xm.sh.o.d. yuqoridagi (13.8.) tenglamadan ko'rinib turibdiki Xm.sh.o.d. ga teskari proporsional. Bunday tenglamani yechish uchun boshqa hamma parametrlar doyimiyligida o'rniga qo'yish usuli bilan yechiladi. Ya'ni tenglamani o'ng tomonida Xm.sh.o.d. o'rniga bir-biriga yaqin bo'lgan 3 ta son berib, hisoblab chiqamiz. 0 dan 1 gacha bulgan oraliqda son beriladi. Xhis m.sh.o.d.=f(xBerm.sh.o.d.) diagrammasida yasalgan chiziqda shunday bir nuqtani topamizki, yagona u nuqtada Xberm.sh.o.d. berilgani xisoblanganiga teng bo'lishi kerak. Xxismshod= Xbermshod bu esa masalaning yechimidir.

OLTINGUGURT IKKI OKSIDINI OLTINGUGURT UCh OKSIDIGA OKSIDLASh JARAYoNI KINETIKASI.

Bu yerda oksidlash jarayoning tezligini uzgartirishga ta'sir qiluvchi omillar o'rganiladi. Ma'lumki, ko'pgina reaksiyalarning tezligini oshirish uchun temperaturani oshirish kerak. Ammo, oltingugurt 2 oksidini oltingugurt 3 oksidiga oksidlash reaksiyasida temperaturani oshirilishi tezlikni ko'p miqdorda oshirilishiga olib kelmaydi. Sababi bu reaksiyaning aktivlanish energiyasi nisbatan juda kattaligidadir. Arrenius tenglamasidan ma'lumki, Kt (-tezlik doimiysi) T (-temperatura) ga Ye (-aktivlanish energiyasi)ga teskari proporsionaldir.

Ya'ni:

Kt = Ko*e(-Eg'RT) ; va KT  T; (1g'E)

Bu yerda K0-doimiy miqdor; ye-natural logorifm asosi:

KATALIZATORLAR.

Amaliyotda aktivlanish energiyasi Ye ni pasaytirish uchun bir qator ijobiy katalizatorlar Pt, V2O5, Fe2O3, Cr2O3, lar ishlatiladi. Bu katalizatorlar aktivlanish energiyasini kamaytiradi va reaksiyani tezligini oshiradi. Umuman katalizatorlar sarfini kamaytirish maqsadida, ular xar xil asoslarda joylashtiriladi. Asoslarga quyidagicha talablar qo'yiladi:

1. Ular 400-7000S oralig'ida termik chidamlikka ega bo'lishi:

2. Katalizator g'ovak - g'ovak bo'lib, nisbiy uchrashuv yuzasi juda katta bo'lmog'i kerak;

3. Ular xom-ashyo va maxsulot komponentlariga nisbatan inert bo'lmog'i kerak;

4. Ular nisbatan arzon va mexanik mustaxkam bo'lishi kerak.

Shunday asos sifatida asbest, slyuda, silikagel va xokazolar ishlatilishi mumkin.

Katalik xususiyatga ega bulgan Pt, V2O5 va xokazolarning umumiy sarfi 7-9% atrofida bo'lishi mumkin. Katalizatorlarning aktivligini oshirish uchun Na2O, K2O, kabi aktivatorlar ham qo'shiladi. Garchan ular sof holatda xech qanday katalik xususiyatga ega bo'lmasalar ham, sulfat kislota ishlab chiqarish sanoatida qo'llanadigan katalizatorlar ichida aktivligi jixatidan eng yuqori sifatlisi - Pt katalizatoridir. Uning aktivligi 93-98% gacha borishi mumkin. Ammo katalizatorning yonish harorati esa juda past, ya'ni 3500S atrofida. Bu sifat ham juda yaxshi. Katalizatorlarning yonish harorati deb - katalizator to'satdan yuqori aktivlikka ega bo'lishini ta'minlaydigan va uni tez qizishiga olib keladigan eng past bo'lgan temperaturaga aytiladi. Yonish harorati past katalizatorlarni topish hozirgi davirda zarur bo'lib turibdi. Ammo, hozirgi vaqtda ma'lum bo'lishicha Pt katalizatori V2O5 qaraganda, mish'yak, ftor va xokazo katalik zaharlar tomonidan 5000 marta kuchli va tezroq zaxarlanar ekan. Shuning uchun, V2O5 katalizatori amaliyotda keng qo'llaniladi. Katalizatorlar tabletka, naycha, dona-dona shakllarda chiqarilishi mumkin.

V2O5 asosida quyidagi katalizatorlar sanoat miqyosida ishlab chiqilmoqda:

1.BAV-bariy alyuminiy vannadiyli katalizatorlar;

2.SVD-sulfovannadiyli diatomitli katalizatorlar;

3.SVS-silikagel asosidagi sulfovannadiyli katalizatorlar;

4.IK-1, IK-2, IK-3, IK-4 kataliz instituti nomidagi katalizatorlar.

KATALIZATOR IShTIROKIDA OLTINGUGURT IKKI OKSIDINI OLTINGUGURT UCh OKSIDIGA OKSIDLASh MEXANIZMI.

Ta'kidlash kerakki, xozirgacha ham xar qanday katalizatorning katalitik xususiyatlarini isbotlovchi bironta ham umumiy nazariya va aniq qonun yoki mexanizm yuqdir.

PLATINA KATALIZATORLARIDA OKSIDLASh.

Oltingugurt 2 oksidini oltingugurt 3 oksidiga Pt katalizatorida oksidlash mexanizmi tushunish uchun absorbsion nazariyadan foydalanamiz. Bu nazariyaga kura:

1.Katalizatorning aktiv qirralarida o'choq gazi tarkibidagi O2 ning adsorbsiyasi.

2.Adsorbsiyalangan O2 bilan SO2 ning kimyoviy reaksiyasi natijasida SO3 ni hosil bo'lishi.

3.Hosil bulgan SO3ni gaz fazasiga desorbsiyasi.

Aniqlanishicha, bu bosqichlaridan 2 chisining tezligi juda ham kichkina ekan. Shuning uchun bu bosqich umumiy reaksiyaning tezligini ifodalaydi.

Gaz yoki bug'larning, gaz yoki bug'li aralashmalardagi komponentlarning suyuqlikda yutilish jarayoni absorbsiya deb nomlanadi. Yutilayotgan gaz yoki bug' absorbtiv, yutuvchi suyuqlik esa absorbent deb ataladi. Ushbu jarayon selektiv va qaytar jarayon bo'lib, gaz yoki bug' aralashmalarini ajratish uchun xizmat qiladi.

Absorbtiv va absorbentlarning o'zaro ta'siriga qarab, absorbsiya jarayoni 2 ga bo'linadi: fizik absorbsiya; kimyoviy absorbsiya (xemosorbsiya).

Fizik absorbsiya jarayonida gazning suyuqlik bilan yutilishi paytida kimyoviy reaksiya yuz bermaydi, ya'ni kimyoviy birikma yangi modda hosil bo'lmaydi. Agar suyuqlik bilan yutilayotgan gaz kimyoviy reaksiyaga kirishsa, bunday jarayon xemosorbsiya deyiladi, ya'ni kimyoviy absorbsiya.

Ma'lumki, fizik absorbsiya ko'rincha qaytar jarayon bo'lgani sababli, suyuqlikka yutilgan gazni ajratib olish imkoni bo'ladi. Bunday jarayon desorbsiya deb nomlanadi. Absorbsiya va desorbsiya jarayonlarini uzluksiz ravishda tashkil etish yutilgan gazni sof holda ajratib olish va absorbentni ko'p marta qayta ishlatish imkonini beradi. Absorbsiya jarayoni sanoat korxonalarida uglevodorodli gazlarni ajratish, sulfat, azot, xlorid kislotalar va ammiakli suvlarni olishda, gaz aralashmalaridan qimmatbaho komponentlarni ajratish va boshqa hollarda keng miqyosda ishlatiladi. Absorbsiya jarayoni ishtirok etadigan texnologiyalarni qurilmalar bilan jihozlash murakkab emas. Shuning uchun kimyo,neft va gazni qayta ishlash hamda boshqa sanoatlarda absorberlar ko'p ishlatiladi.

Adabiyotlar ro'yxati

1. Yusupbekov N.R., Nurmuxamedov X.S., Zokirov S.G. Kimyoviy texnologiya asosiy jarayon va qurilmalari. Toshkent, Sharq, 2015, 644 b.

2. Yusupbekov N.R., Nurmuxamedov X.S. Ismatullayev P.R. Kimyo va oziq-ovqat sanoatlarning jarayonlari va qurilmalari fanidan hisoblar va misollar. Toshkent 2015, 250 b.

3. Yusupbekov N.R., Nurmuxamedov X.S. Ismatullayev P.R., Zokirov S.G., Mannonov U.V. Kimyo va oziq-ovqat sanoatlarning asosiy jarayon va qurilmalarini hisoblash va loyihalash. Toshkent 2000, 350 b.

4. Salimov Z., To'ychiyev I. Ximiyaviy texnologiya protsesslari va apparatlari. Toshkent, “O'qituvchi” 1987.

5. Pavlov K.F., Romankov P.G., Moskov A.A. Primeri zadachi po kursu protsessov i apparatov ximicheskoy texnologii. M., “Ximiya” , 1987.

6. Planovskiy A.N., Nikolayev P.I. Protsessi i apparati ximicheskoy i nefteximicheskoy texnologii. M.

“Ximiya”, 1972.

7. Kafarov V.V. Metodi kibernetiki v ximii i ximicheskoy texnologii M. “Ximiya”, 1971.