Toshkent yangiyul poligraph service

Konversiya gazini oltingururtli birikmalardan tozalash. Tabiiy gaz tarkibida turli S li birikmalar saqlaydi: H₂S, CS₂, COS merkaptanlar (asosan etil merkaptan C₂H₅SH 5—30 mg/m³ gacha) va boshqalar. Barcha S birikmalarni 350—450°C haroratda kobalt-molibdenli katalizator ishtirokida H₂S gacha gidrogenlanadi:
CS₂ +4H₂ = 2H₂S+CH₄ RSH +H₂ = H₂S+RH COS +4H₂= H₂S+CH₄ +H₂0
Hosil bo'lgan H₂S qattiq yoki suyuq adsorbentlar yordamida absorbsiyalanadi. Qattiq adsorbent sifatida aktivlangan ko‘mir, temir gidroksidi, rux oksidi va suyuq adsorbent sifatida: ammiakli suv etanolaminlar, mishyak sodali eritma, karbonatlar eritmalari va boshqalar ishlatiladi.
Konversiya gazini C0₂dan tozalash. Konversiya gazi tarkibida 17­30 % gacha C0₂ saqlaydi. Uni suyuq sorbentlar yordamida: suv, etanolamin, ishqor, eritmalari bilan tozalaydilar. C0₂ boshqa qo‘shimchalarga nisbatan bosim ostida sovuq suvda yaxshi eriydi. Mana shu xossasiga asoslanibC0₂ suv bilan yuttirib ajratib olinadi. Buning uchun ichi nasadkali minoralarda gaz, suv sachratish bilan (2—3 mPa bosimda) yuviladi. Minoradan oqib tushuvchi suv turbinani aylantiradi, qaysiki, u nasos bilan birga mahkamlangan boladi. Nasos suvni ko‘tarib yana minorani sug‘orishga beradi. Natijada unga beriluvchi eneigiya tejaladi. Turbinada bosim pasayadi atmosfera bosimiga tenglashadi.
Hatijada suvda erigan C0₂ va vodorod gazlari (80 % C0₂, 11 % N₂ ) desorbsiyalanib ajralib chiqadi. By gaz (C0₂) yig‘ib olinadi, turli maqsadlarda ishlatiladi ( masalan, karbamid sintezida, quruq muz tayyorlashda va boshqa mahsulotlar olishda ishlatiladi). Bu usulning kamchiligi ko‘p elektr energiyasi sarflanishi va ancha vodorodning yo‘qotilishidadir. Shuning uchun ham keyingi yillarda bu usul ko‘p qo‘llanilmaydi, balki sorbsion va selektivlik xossasi suvdan ancha yuqori bo‘lgan etanolamin bilan tozalash keng qo‘llanilmokda. Bunda mono- va di- etanolaminning(HO-CH₂ - CH₂-NH₂ va (HO - CH₂ - CH₂ )-NH laming 15 % li eritmasiga C0₂ yuttiriladi. HO-CH₂-CH₂ guruhni R bilan belgilab R-NH₂ va R₂-NH deb olamiz.
R₂NH₂+ H₂0+C0₂<=i(R₂NH₂ )₂C0₃ (R₂NH₂)₂C0₃+ H₂0+C0₂ -2R₂ NH₂ hco₃
Yuttirish jarayoni 40—45°C da olib boriladi. Absorbsiyalanish natijasida hosil bo‘lgan karbonat va gidrokarbanatlar 120°C da desorberda C0₂ ajratib parchalanadilar. Yuttiruvchi sifatida metanol, propilen karbonat, sulfolan kabi moddalar ham ishlatilishi mumkin (C₃H₆C0₃ — propilen karbonat, C₄H₈S0₂ — sulfolan).
Gazni CO dan tozalash. Mis ammiakli eritma bilan yuttirish, suyuq azot bilan yuvish, katalitik gidrogenlash kabi usullar bilan amalga oshiriladi.
Keng qo‘llaniladigani suyuq azot bilan yuvish usulidir. Bunda gaz katalizator zaharlaridan (CO, H₂S), qisman CH₄ va aromatik uglevodorodlardan inert aralashmalardan tozalanadi. Bu qo‘shimchalar hammasi suyuq azotning haroratidan ko‘ra yuqori haroratda qaynaydi, shuning uchun kondensiyalanadi va suyuq azotda eriydi. Yuvish kolonnasida shunday harorat saqlanadiki, bunda, N₂: H₂ nisbati taxminan 3:1 bo‘lib, vodorod gazi H₂ bilan to‘yinadi.
Katalitik gidrogenlash (metanlash), CO va C0₂ miqdori 1 % gacha bo'lganda qo‘llaniladi. Bunda nikel katalizatori (aluminiy oksidiga shimdirilgan bo‘ladi) va 200—400°C haroratda quyidagicha reaksiya asosida boradi:
CO+3H₂=CH₄ +H₂0;
C0₂+H=CH₄ +2H₂0;

2. 
   +H =2H₂0.
   

Gazni CO dan tozalash is gazining (CO) mis-ammiakli eritmaga absorbsiyalanganda mis ammiakli kompleks hosil bo‘lishiga asoslangan. Oddiy sharoitda mis ammiakli eritmaning yutish qobiliyati past, ammo haroratni pasaytirib bosim oshirilsa, u kuchayadi. Shuning uchun ham CO ni tozalash yuqori bosim (10—32 MPa) va past haroratda (0—10°C bundan past bo‘Isa, eritma kristallanib qolishi mumkin) olib boriladi. Odatda kuchsiz kislotalar: sirka, chumoli, karbonat kislotalarining mis ammiakli eritmalari qo‘llaniladi. Masalan, mis asetatining mis ammiakli eritmasiga CO ni absorbsiyalanish reaksiyasi quyidagicha boradi:
[Cu{NH₃\Y +CO + NH₃ <-» [Cu{NH₃)₃COj(-AH)
Reaksiya qaytar reaksiyadir. Absorbentni pereneratsiyalash uchun bosimni atmosfera bosimigacha kamaytirilib, 80°C gacha qizdiriladi.
Tozalashning adsorbsion usulida konversiyalangan gaz tarkibida

1. 
   % gacha (hajm bo'yicha) C0₂ va CO qoladi. So'ngra u faqat katalitik gidrogenlash yo‘li bilan tozalanadi.
   

4- §. Ammiak sintezi
Ammiak sintezining nazariy asoslari. Ammiak sintezi reaksiyasi qaytar reaksiya bo‘lib, issiqlik chiqishi bilan boradi.
N₂+2H₂<=>2NH₃+106 kJ

Reaksiyada gazning hajmi 2 marta kamayadi: Le-Shatele prinsipiga muvofiq haroratni oshirish NH₃ ni parchalanishi tomon, bosimni ortishi esa reaksiyani NH₃ ni sintezlanishi tomon berishini ta’minlaydi.
Uyharoratida 1 atm. (1,01—10⁵ Pa) bosimda reaksiya muvozanati to‘liq ammiak sintezi tomon siljiydi, ammo reaksiya unumi juda past bo‘ladi.
Reaksiya katalizator ta’siridagina yetarli darajada tez ketadi. Ammo katalizator 400—500°C da aktivlik ko‘rsatadi. Bundan yuqori haroratda ammiak sintezi yuqori bosimdagina boradi.
Reaksiya unumining harorat va bosimga bog‘liqligini quyidagi jadvalda (4-jadval) ko‘rish mumkin.
4- jadval.
Reaksiya unumining harorat va bosimga bog‘Iiqligi

Harorat, °C	Ammiakning miqdori, %
	30 MPa	100 MPa
200	89,94	98,29
300	70,96	92,55
400	47,00	79,82
500	26,44	57,47
600	13,77	31,43
700	7,28	12,83

3. 
   jadvaldan ko‘rinib turibdiki, muvozanatni NH₃ hosil bo‘lishi tomon siljitish uchun yuqori bosim va past harorat kerak bo'ladi. Hatto eng yuqori bosimda ham katalizator qo‘llanilmasa, reaksiya unumi past bo'ladi. Ishlab chiqarish sharoitida reaksiya 400-500°C haroratda qattiq katalizator ishtirokida va bosimda olib boriladi.
   

Ammiak sintezi reaksiyasida: temir, uran, osmiy, radiy, platina, molibden va boshqa metallar aktiv katalizator bo‘la olishi aniqlangan. Eng aktivi uran va osmiydir, ammo qimmatligi va zaharlarga chidamsizligi uchun ular qoMIanilmaydi. Sanoatda temir katalizator keng qo'llaniladi. Bu ham arzon ham ancha aktiv, yuqori haroratga va zaharlarga chidamli. H₂S va boshqa S li birikmalar Fe ni qaytmas qilib zaharlaydi. Agar 0,1 % S li birikma bo'lsa (azot vodorodli gazlar aralashmasida), katalizator aktivligini 50 % ga 1 % S li birikma bo‘lsa, 100% ga pasaytiradi. H₂0, CO, C0₂ lar esa katalizatomi juda kuchli zaharlaydi, ammo qaytar zaharlanadi, (ya’ni, yana katalizatomi aktivlash mumkin bo‘ladi).
Katalizatomi tayyorlash uchun magnit temirtosh (Fe₃0₄) kislorod ishtirokida va promotorlar: (promotorlar aktiv yuzali strukturaga ega bo‘lgan, katalizator massasining hosil bo‘lishini ta’minlovchi, ta’sirga ega bo‘lgan birikmalardir) va boshqa birikmalar bilan aralashtirib suyuqlantirish yo^£li bilan tayyorlanadi, so^£ngra katalizator vodorodli aralashma bilan toza metall holdagi temirgacha qaytariladi.
Ammiak sintezi bu tipik geterogen katalitik jarayon bo‘lib, bir necha bosqichda boradi:

1. 
   Gazlar aralashmasidan azot va vodorodning katalizator sirtiga va ichki g‘ovaklariga absorbsiyasi.
   
2. 
   Katalizatorga gazlaming kimyoviy absorbsiyalanishi.
   
3. 
   Katalizator sirtida azotning vodorod bilan o^£zaro ta’siri. Bunda azot katalizatordan elektron oladi, vodorod esa katalizatorga elektronlar beradi, ya’ni uni yo‘qotgan elektronlari o^£mini to‘ldiradi. Buning natijasida navbat bilan: imid-amid va ammiak hosil bo^£ladi.Bu jarayonni quyidagicha tasvirlash mumkin:
   

KIMYOVIY TEXNOLOGIYANING UMUMIY TUSHUNCHALARI 5