Umumiy tushunchalar Modda o‘tkazish jarayoni Molekulyar diffuziya

Suyuqliklarni ekstraksiyalash. Biror suyuqlikda erigan moddani tanlab ta’sir qiluvchi boshqa suyuqlik yordamida ajratib olish jarayoni ekstraksiyalash deb ataladi. Bunday jarayonda bir yoki bir necha komponent bir suyuq fazadan ikkinchi suyuq fazaga o‘tadi. Ekstraksiya jarayonini amalga oshirish erituvchini to‘g‘ri tanlashga bog‘liq. Erituvchi suyuq aralashma bilan aralashib ketmasligi kerak yoki bo‘lmasa qisman aralashib ketadigan bo‘lishligi mumkin. Erituvchining zichligi ekstraksiyalanishi lozim bo‘lgan suyuqlik zichligidan kam bo‘lishi shart. Ekstraksiya usuli suyuq aralashma tarkibida nisbatan kam miqdorda erigan komponentlarni ajratib olish uchun ishlatiladi.
Quritish. Qattiq materiallar tarkibidagi namlikni asosan bug‘latish yo‘li bilan ajratib chiqarish quritish deyiladi. Bu jarayon issiqlik va namlik tashuvchi agentlar (isitilgan havo, tutunli gaz) yordamida olib boriladi. Quritish jarayonida namlik qattiq fazadan gaz (yoki bug‘) fazaga o‘tadi. Texnikada quritish jarayoni qayta ishlanayotgan xom ashyo yoki materiallarni dastlabki suvsizlantirish hamda tayyor mahsulotlarni suvsizlantirish uchun keng ishlatiladi.
Kristallanish. Suyuq eritmalar tarkibidagi qattiq fazani kristallar holatida ajratish jarayoni kristallanish deb yuritiladi. Bu jarayon eritmalarni o‘ta to‘yintirish yoki o‘ta sovitish natijasida sodir bo‘ladi. Kristallanish paytida modda suyuq fazadan qattiq fazaga o‘tadi. Kristallanish jarayonidan odatda o‘ta toza moddalar olish maqsadida foydalaniladi.
Qattiq moddalarni eritish va ekstraksiyalash. Qattiq fazaning suyuqlikka (erituvchiga) o‘tishi eritish jarayoni deb ataladi. Qattiq g‘ovaksimon materiallar tarkibidan bir yoki bir necha komponentlarni tanlab ta’sir qiluvchi erituvchi yordamida ajratib olish jarayoni ekstraksiyalash deyiladi. Agar erish jarayonida qattiq faza to‘la suyuq fazaga o‘tsa, ekstraksiyalash paytida esa qattiq faza amaliy jihatdan o‘zgarmay qoladi, faqat uning tarkibidagi tegishli komponent suyuq fazaga o‘tadi. Ekstraksiya jarayoni qattiq materiallar tarkibidagi muhim yoki zaharli komponentlarni ajratib olish uchun qo‘llaniladi.
Modda almashinish jarayonlari neft, turli uglevodorodlar va boshqa aralashmalarni qayta ishlashda muhim rol o‘ynaydi. Masalan, rektifikatsiya yo‘li bilan neftdan turli mahsulotlar (benzin, kerosin, dizel yonilg‘isi, mazut, moylar) olinadi. Suyultirilgan gazlardan rektifikatsiya qilish orqali etilen, etan, propan, butan va boshqa komponentlar ajratib olinadi. Vakuum ostida haydash orqali maxsus moylar olish mumkin.
Absorbsiya va adsorbsiya jarayonlari tabiiy va yo‘l-yo‘lakay uchragan gazlar va neftni qayta ishlash korxonalari gazlaridan neft kimyosi sanoati uchun xom ashyo hisoblangan propan-propilen, butan-butilen va benzin fraksiyalarini ajratib olish uchun ishlatiladi.
Moylar ishlab chiqarishda benzin fraksiyalaridan aromatik uglevodorodlarni ajratib olish va neft mahsulotlarini tozalashda ekstraksiya jarayoni qo‘llaniladi.
Katalizator va adsorbentlarni ishlab chiqarishda quritish jarayonidan foydalaniladi. Moylarni deparafinizatsiya qilishda, oltingugurt, parafinlar va serezinlarni ishlab chiqarishda, ksilollarni ajratishda kristallanish jarayoni ishlatiladi.
Moddalarni o‘tkazish murakkab jarayon bo‘lib, bir yoki bir necha komponentni bir fazadan ikkinchi fazaga fazalarni ajratuvchi yuza orqali o‘tishini belgilaydi. Moddalarni bir faza ichida tarqalishi moddalarning berilishi deb yuritiladi. Moddalarning berilish tezligi koeffitsient β orqali ifodalanadi. Moddalarni bir fazadan ikkinchi fazaga o‘tkazish jarayonining tezligi esa koeffitsient K bilan belgilanadi.
Fazalarni ajratuvchi yuza qo‘zg‘aluvchan va qo‘zg‘almas bo‘ladi. Gaz-suyuqlik (absorbsiya), bug‘-suyuqlik (haydash), suyuqlik-suyuqlik (ekstraksiyalash) sistemalarida boradigan modda almashinish jarayonidagi fazalarni ajratuvchi yuza qo‘zg‘aluvchan bo‘ladi. Qattiq faza ishtiroki bilan boradigan jarayonlarda (adsorbsiya, quritish, ekstraksiyalash, kristallanish) da fazalarni ajratuvchi yuza qo‘zg‘almas bo‘ladi.
Modda almashinish jarayonlarining tezligi asosan molekulyar diffuziyaga bog‘liq bo‘lgani uchun, ko‘pincha bunday jarayonlar diffuzion jarayonlar deb ham yuritiladi. Bir fazadan ikkinchi fazaga o‘tayotgan moddaning miqdori fazalarni ajratuvchi yuzaga va xarakatlanturuvchi kuchga (konsentratsiyalarning o‘rtacha farqiga) mutanosib bo‘ladi.
Fazalar tarkibi quyidagicha ifodalanishi mumkin: 1) hajmiy konsentratsiya bilan – bu miqdor berilgan moddaning (fazaning) hajm birligiga to‘g‘ri keladigan miqdori (kg yoki mol hisobida), ya’ni kg/m³ yoki kmol/m³; 2) massaviy yoki mol ulushlar bilan – bu miqdor berilgan modda massasini butun faza massasiga nisbati orqali; 3) nisbiy konsentratsiyalar bilan – tarqaluvchi modda massasining modda almashinish jarayonida o‘zgarmay qoladigan tashuvchi inert komponent massasiga nisbati orqali belgilanadi.

10.2. MODDA O‘TKAZISH JARAYONI

Moddaning bir fazadan ikkinchi fazaga ajratuvchi yuza orqali o‘tish jarayoni modda o‘tkazish jarayoni deb ataladi. Modda o‘tkazish murakkab bo‘lib, fazalarni ajratuvchi yuzaning ikki tomonidan yuz berayotgan modda berish jarayonlaridan tashkil topgan bo‘ladi. 1-rasmda suyuqlik va gaz (bug‘) yoki ikki suyuqlik o‘rtasidagi modda o‘tkazish jarayonini tushuntiruvchi sxema ko‘rsatilgan. Fazalar bir-biriga nisbatan ma’lum tezlikda, ya’ni turbulent rejimda harakat qiladi va qo‘zg‘aluvchan ajratuvchi yuzaga ega.