Mavzu: Havo rektifikatsiyasi. Reja: Atmosfera havosini ajratish usullari. Havo bo’lish xillari

Mavzu: Havo rektifikatsiyasi.

REJA:
1.Atmosfera havosini ajratish usullari.

4.Havo bo’lish xillari.

5.Havoni ajratish agregatlari.

Atmosfera havosini ajratish usullari.

Ximiya va metallurgiya sanoatlarida O₂,N₂,va bir qator inert gazlar-argon, kripton, geliy, neonlar toza holatda keng qo’llanadi. Texnikada toza azot (sifati 99,999% N₂), texnik kislorod (sifati 99,5% O₂) va texnologik kislorod ( 95-97% O₂) ko’proq foydalaniladi. Bunday toza gazlarni olishni 2 xil usuli bor: 1. Kimyoviy . 2. Fizik. Kimyoviy usulga:

1. 
   Barcha O₂ ajraladigan kimeviy reaksiyalar kiradi:
   

SO₃ = SO₂ + O,5O₂ - Q;

2NO₂ = 2NO + O₂ - Q

Bularni amaliy jihatdan amalga oshirish qiyin, chunki aralashmalar ko’pdir.

1. 
   Kuydirilgan misni ustidan havoni o’tkazsak:
   

Si +(O,5O₂ +N₂)_havo = SiO +N₂

Bu usulni amalga oshirish uchun energiya ko’p sarflanadi.

1. 
   Piragollol orqali havo aralashmasi o’tkazilsa, O₂ yutib qolinib , N₂ toza holda chiqadi bu qimmat usuldir.
   

Fizik usulgsha quyidagilar kiradi:

1. 
   Havoni komponentlarga ajratishni paramagnit usuli, markazdan qochma kuch asosida ajratish. Komponentlar zichligi:
   

N₂ = 1,25 g/l; O₂ = 1,44 g/l;

Markazda azot, chetda O₂ ajralishi mumkin.Lekin bu usul ham qimmat qo’llanilmaydi.

Suyuq havoni fraksion bug’ latish eki kondensatsiyalash usuli. Buning uchun havoni deyarli suyultirish kerak; buni istib bug’latsak,temperaturasi pastroq bo’lgan komponent bug’ xolida ajralib chiqadi, bunda birinchi bo’lib azot uchadi, chunki azot va kislorodning qaynash temperaturalari har xil, azotniki -195,8^oC bo’lsa, kislorodniki esa – 183C atrofida (bosim bir atmosfera bo’lgan sharoitda). Bunda deyarli ikkala komponennt ham ajralib chiqadi, chunki qaynash temperaturalari bir-biriga yaqin bo’lgani uchun. Shu munosabat bilan texnikada havoni ajratib, toza azot va kislorod olish uchun rektifikatsiya usuli qo’llaniladi. Rektifikatsiya - bu suyuq moddalarni ko’p marotaba bug’ latish vam suyultirish jaraenidir. Lekin rektifikatsiyani amalga oshirish uchun esa havoni avvalom bor sovutib, suyuqlikka o’tkazish kerak.

Hozirgi vaqtda amaliyotda o ‘zida chuqur sovuqlik hosil qila oladigan havo ajratish qurilmalari keng ko‘lamda ishlatilmoqda. Chuqur sovuqlik hosil qilish asosan uch xil- Linde, Klod va Kapitsa sikllaridan birontasini q o ‘llagan qurilmalar tomonidan yaratiladi.

Hozirgi davrda bu sikllardan asosan ikkitasi, ya’ni faqat yuqori bosim (20 MPa) qo‘llaydigan Linde sikli va past bosim (0,6 MPa) gacha siqilgan havo qo ‘llaydigan Kapitsa sikli asosida ishlaydigan qurilmalar qo‘llanilmoqda. Shunday qilib, havo ajratish qurilmalari bir-biridan bir qator omillar: chuqur sovuqlik hosil qilish uchun qo‘llaydigan bosim miqdori, qurilmani havo va ishlab chiqarayotgan mahsulotlari: toza azot (ikki xil navda — 99,998% N₂ va 99,980% N₂), texnologik kislorod (92—95% O₂), texnik kislorod (99,6% O₂), inert gazlar t o ‘plamlari: kripton va ksenon, neon va geliy bo‘yicha unumdorliklari hamda 1 m³ kislorod ishlab chiqarish uchun elektr energiyaning solishtirma sarfi va hokazolar bilan farq qiladi. Ularning asosiy qismlari quyidagi 10.1-jadvalda keltirilgandir. Bu jadvaldan k o ‘rinib turibdiki, ikki xil, ya’ni yuqori (20 MPa) va past (0,6 MPa) bosimni q o ‘llab, chuqur sovuqlik hosil qiladigan qurilmalarga faqat G-6800 va Kt-3600 xildagi agregatlar kiradi. Havoni ajratib, undan azot va kislorod olish uchun sanoatda har xil usullar va tanlangan usulga ko’ra har xil uskunalar ishlatiladi. Asosiy qo’llanadigan uskunalar bu ikki bosimli regenerator bilan birga ishlaydigan apparat – G-6800, BR-6 va boshqalar.

Biz chuqur sovutish usuli bilan ishlaydigan G-6800 apparatni ko’rib chiqamiz. Havoni ajratish uskunalarda ish bosimi uch holatda ishlaydi:: pastki bosim –6 atm, urta bosim –20-60 atm va yuqori bosim -200 ati. Bu uskunalar 65 dan 60000-75000 m³ soatiga havoni ajratib beradi

Havoni ajratish uskunalar tizimiga kiradi: ikkita rektifikatsionn kolonnalari, filtrlar, kompressorlar, dekarbonizatorlar, skrubberlar, siklonlar, sovutgichlar, issiqlik-almashtirgichlar.

Ajratiladigan havo kompressor quvurida o’rnatilgan filtrlarda chang va boshqa mexanik chiqindilardan tozalanadi..

Uglekislotadan havo tozalanadi dekarbonizatorlarda va skrubberlarda, katta qurilmalarda esa muzlatish usuli bilan tozalanadi.

Dekarbonizator va skrubberlar ikkitadan o’rnatiladi va ketma-ket ishga tushiriladi. Bu tizim uglekislotani (CO₂) yutish uchun ishlatiladigan eritmasidan to’liq foydalanishga imkon beradi. Ajratishga berilgan havoda namlik bo’lmasligi kerak, namligi katta bo’lsa uni quritish uchun qo’llanadi, silikagel va alyumogel. Havodagi qoldiq namligini miqdori 0,03-0,005 g/m³ Silikagelni regeneratsiya qilish uchun uni 180-200⁰C haroratda azot bilan puflashadi. Silikagelni namligi adsorbentning og’irligidan 6-8 foizni tashkil etishi kerak. Alyumogelni regeneratsiya harorati 250-300⁰C, namligi 3%. Sovutish jarayoni bilan quritish issiqlik almashtirgichlarda yoki regeneratorlarda olib boriladi. Havoni harorati 45⁰C ga tushganida undagi namlik 0,067 g/m³ ni tashkil etadi.