Toshkent yangiyul poligraph service

dC

С

so,

so,

)²

1-C

-X

и = -

с с^0,5 К
S0₂ '-'Oj ^л p

dr

= К AC = K_k ■ C_ft

^so₂ + 0.7 • C_S0}

'SO,

Bunda, u — reaksiyaga tezligi; K. — reaksiyaning (katalitik)
dc
tezlik konstantasi (Bu tajriba yo‘li bilan aniqlanadi.); — — vaqt
dt
birligida mahsulot miqdorining ortishi; S — konsentratsiya; дс — atmosfera bosimida jarayonning harakatlantiruvchi kuchi; К — muvozanat konstantasi.
Tenglamadan malumki, reaksiya tezligiga kislorodning konsentratsiyasi eng ko‘p ta’sir etadi. Demak, kataliz jarayonida eng sekin boradigan bosqich, bu kislorodning sorbsiyalanishidir. Shuning uchun ham kislorod konsentratsiyasini oshirish jarayon tezligini ham oshiradi. Ammo kislorod konsentratsiyasini oshirish uchun reaksiyaga kiritiladigan havo miqdorini oshirish kerak bo'ladi, bunday qilinganda reaksiyani gazlar aralashmasida S0₂ ning hajmiy miqdori kamayadi. Natijada shunga mos holda kontakt apparatining va butun sistemaning mahsuldorligi ham ozayadi. Jarayonning ketishi bilan ham (ya’ni reaksiyaning borishi bilan)S0₂ ning konsentratsiyasi kamayadi S0₃ ning konsentratsiyasi esa oshadi. Bu holat ham reaksiya tezligini kamaytiradi. Bundan tashqari, haroratni oshirish gazlarda
S0₃ ning muvozanat konsentratsiyasini kamaytiradi va tabiiyki, S0₃ ning muvozanat konsentratsiyasini oshiradi.
Bu holat o‘z navbatida jarayonning umumiy tezligini kamaytiradi. Ammo К (tezlik konstantasi) haroratning ortishi bilan Arrenius qonuniga binoan ortadi. 1889- yilda Arrenius tezlik konstantasi bilan harorat o'rtasidagi bog‘lanishining quyidagi formula bilan ifodala- nishini ko'rsatgan edi.
\gK = C~^ (3.2)
Bunda, K— reaksiyasining tezlik konstantasi; С va B— ayni reaksiya uchun xos konstantalar.
Shuning uchun ham reaksiyaning boshlanishida S0₂ ning oksidlanish darajasi pastligida haroratning ortishi bilan jarayonning tezligi ortadi. S0₃ ning unumi faktik unumga (maksimumga) yeta boshlagach, S0₃ ning konsentratsiyasi ortadi va u jarayon tezligiga salbiy ta’sir qila boshlaydi. Shuning uchun haroratni yanada oshirish jarayon tezligini kamaytiradi. Ayni sharoitda, bir vaqtda, gazning katalizator bilan to‘qnashuvi optimal haroratda S0₃ ning maksimal hosil bo‘lishini taminlaydi. Demak, kontakt apparatida jarayon tezligini

maksimumga yetkazish uchun reaksiyani yuqori haroratda (600°C ga yaqin) boshlab sekin pasaytira borish va 400°C da reaksiyani tugatish lozim.
Hozirgi zamon kontakt apparatlarining konstruksiyalari shu sharoitga juda yaqinlashtirilgan. Tarkibida S0₂ saqlovchi toza gazlar aralashmasi (reaksion aralashma) issiq almashtirgichlarda yonish haroratigacha (420—440°C) qizdiriladi, so‘ngra apparatning birinchi qavatida reaksiya issiqligi bilan harorat 600°C gacha ko‘tariladi. Ko'pincha tokchali kontakt apparatlari qollaniladi (36- rasmga qarang).
Bunda tokchalar oralig‘ida o‘rnatilgan issiq almashtirgichlar yordamida bosqichma-bosqich issiqlik olinib harorat pasaytirilib boriladi. Ammo uzoq yillardan beri keng qo‘llanilib kelinganligiga qaramay, bu xil kontakt apparatlari hozirgi paytda gazdan- gazga issiq almashuv koeffitsienti- ning pastligi va issiq almash- tirgichlarga ko‘p metall sarflanishi hamda katta hajmni egallashi sababli yangi tipdagi tokchali silindirsimon kontakt apparatlariga almashtirilgan. Bu apparatning korpusi silindr- simon bo‘lib, diametri 12 m, balandligi 25 m, mahsuldorligi 10001/ sutka sulfat kislotaga teng (60- rasmga qarang).
Kontakt massasi har 4 yilda bir marta almashtiriladi. Kontakt massaning yuqori aktivligiga va unda maqbul haroratni saqlashga qaynovchi qavatli katalizatorli apparatlardanfoydalanilgandagina erishish mumkin. Bunday apparatlarda qaynovchi katalizator qatlamining eng yuqori issiq o‘tkazuvchanligi, istalgancha mayda zarrachali kontakt massasini qo‘llash, istalgan harorat rejimi berish mumkinligi kabi eng muhim xossalaridan to‘liq foydalanish mumkin bo'ladi. Diametri 4—5 mm, bo‘lgan sharchali filtrlovchi turg‘un (harakat qilmaydigan) katalizator qavatli apparatlar o‘rniga qaynovchi katalizator qatlamli apparatlar (yedirilishga chidamli, diametri 0,75—1,5 mm, bo‘lgan sharsimon katalizatorlar) qo‘llanilmoqda. Natijada katalizatoming yuzasi kengayadi, reagentlar diffuziyasi ortadi va diffuziyalanish kinetik sohada boradi, demak, kontakt massasining mahsuldorligi ortadi.
Hozirgi zamon kontakt apparatlari asosan qaynovchi qatlamda ishlovchi apparatlar bo'lib, unda SO_zni oksidlanish darajasi 99% ga tengdir. Kontakt usulida sulfat kislota ishlab chiqarishning oxirgi bosqichi bu oltingugurt (VI) oksidining absorbsiyalanib konsentr­langan sulfat kislota va oleum hosil qilishidir.
\ Oltingugurt (VI) — oksidining absorbsiyasi. S0₃ suv bilan quyidagicha reaksiyaga kirishadi:
S0₃ + H₂0 = H₂S0₄+ 94 kJ. ^
Bunda gaz fazada ozgina suv bug‘lari bo‘lsa, sulfat kislotaning barqaror tumani hosil bo‘lib suvga, kislotaga hatto ishqorga ham qiyin yutiladi va amaliy jihatdan reaksiya to‘xtaydi yoki juda sust ketadi. Shuning uchun ham absorbsiyaga keluvchi reaksion gaz aralashmasida suv bug'lari mutloqo bo'lmaydi. Yana S0₃ ni absorbsiyalovchi suv yuzasida suv bug‘larining porsial bosimi ham minimal miqdorda kam bo‘lishi zamr. Bunday talabga faqat 98,3 % li H₂S0₄ javob beradi xolos (56- rasmga qarang). Shunday kansentratsiyada S0₃ ning ham parsial bosimi eng kam hisoblanadi. Shunday konsentratsiyali kislota S0₃ ni to‘liq (99% dan ham ko‘proq) yutadi. Bunda shunday miqdor kislota beriladiki, unda bir marta S0₃ bilan to‘qnashuvda uning konsentratsiyasi faqat 0,2 % ga ortadi xolos. Kislota sovitkichlarda sovitilgach, ozroq qismi tayyor mahsulot sifatida olinadi, qolgan ko‘p miqdori yana suv bilan yoki suyuq kislota bilan suyultirilib absorbsiyaga qaytariladi.
Oleum H₂S0₄ • nS0₃ esa boshqa adsorberga olinadi. Bunda ham kislota konsentratsiyasi bir to‘qnashuvda % ning ma’lum qismlarigina ortadi. Olinayotgan oleumning o‘rnini qoplashi uchun adsorberga to‘xtovsiz monogidrat aniqrog‘i 98,5 % ni sulfat kislota solinib turiladi.