Адсорбция жараёнлари

3. ТЕХНОЛОГИК ЖАРАЁН ТАСНИФИ

Адсорбция жараёнлари – бу жараёнлар асосан табиий ва нефть билан чиқадиган йўлдош газлар таркибида олтингугуртли бирикмалар миқдори жуда оз бўлганда қўлланилади. Адсорбент сифатида бу жараёнларда активланган кўмир, цеолитлар, алюмосликатлар қўлланади.

Адсорбция. Агар қаттиқ (ютувчи) модда бошқа модданинг молекула ва ионларини фақат юза қисмигагина ютса – бундай жараён адсорбция дейилади.

ютган модда  - адсорбент,

ютилган модда - адсорбат ёки адсорбтив дейилади.

Адсорбция ҳодисаси барча ғовак моддаларга ҳам хос. Адсорбция жараёнида адсорбат молекула ва ионлари адсорбент актив марказлари билан Ван-дер-Ваальс кучлари, водород боғлари, электростатик тортишиш кучлари орқали таъсирлашади. Шу таъсирлашувлар натижасида қандай боғлар хосил бўлишига қараб адсорбция иккига бўлинади: 

1. Физикавий адсорбция – адсорбент ва адсорбат молекулалари Ван-дер-Ваальс кучлари орқали таъсирлашади. Мувозанат тез қарор топади. Ҳарорат таъсирида адсорбция пасаяди.

2. Адсорбент билан адсорбат молекулалари орасида кимёвий боғ хосил бўлса-кимёвий адсорбция дейилади. Натижада янги форма хосил бўлади. Мувозанат жуда секин қарор топади, баъзида хемосорбция хисобига мувозанат қарор топмайди.

Адсорбентларни солиштириш юзаси деб, юзаси бирлигини унинг оғирлигига нисбатига айтилади (м2/ г).  Адсорбентлар йирик ва майда ғовакли бўлади.  Ғоваклар диаметри ангстремда ўлчанади. 1А=10-8 смга тенг. Майда ғовакли адсорбентларнинг ғовакларини ўлчами 3A дан кичик, йирик  ғовак адсорбентларнинг  ғовакларини ўлчами 3Aдан катта бўлади. Адсорбция жараёни асосан 20-250C да ва P=4-6 атм. босимда олиб борилади.

Адсорбентлар қуйидаги талабларга жавоб бериши керак:

1. Катта динамик ҳажимга эга бўлиши (Вақтинчалик ҳимоя қатлами).

2. Катта солиштирма сиртга эга бўлиши.

3. Юқори танланувчан бўлиши керак.

4. Термик ва механик мустаҳкам бўлиши керак.

5. Осон регенерация бўлиши керак.

6. Тайёрланиши осон бўлиши.

7. Таннархи арзон бўлиши керак.

Цеолитлар туркумига-активланган кўмир, селикагел, цеолитлар, бентомитлар ва бошқалар.

Адсорбентнинг ғоваклилик структурси

Адсорбентнинг ғоваклилик структураси унинг хоссасига ижобий таъсир кўрсатади.

Адсорбентлар сиртиюзаси қуйидагича бўлиши керак:

- ташқи сиртюзаси микроғоваклар миқдори ва умумий сиртюзасининг 0,5 - 2,0 м2/с,  ёки 2,0 - 0,5 % ташкил этади;

- адсорбентнинг ички юзаси, микроғовакларнинг деворларини ҳосил бўлиши билан боғлиқ. образующуюся за счет стенок микропор. У 500-1000 м2/с.га тенг

Адсорбентнинг қаттиқ қисмининг умумий ғоваклиги унинг зичлиги билан аниқланади.

Адсорбентларнинг ғоваклилиги ҳақиқий зичлиги (ρист), ҳосил бўлиши мумкин бўлган зичлиги (ρкаж) ва сочма зичлиги (ρнас) билан фарқланади.

Ҳақиқий зичлик – адсорбентнинг ҳажмий масса бирлигидаги зич пресланган ҳолати (ғоваклар мавжуд эмас).

Ҳосил бўлиши мумкин бўлган зичлиги- адсорбентнинг ҳажмий масса бирлигидаги ғоваклилиги, ғовакларнинг ҳажмини қўшгандаги ҳолати билан. Бунда адсорбенлар доначаларининг орасидаги бўш ҳажим ҳисобга олинмайди.

Сочма зичлиги – адсорбентнинг ҳажмий масса бирлигидаги ғоваклилиги, моддаларнинг зич ҳажмини, ғовакларнинг ҳажми ваадсорбент доначалари орасидаги бўш ҳажимлар ҳисобга олинган ҳолати.

Ғовакларнинг умумий ҳажми:

[pic 1]

Активланган кўмирда ρист, =1750÷2100 ρкаж = 500÷1000 ρнас = 200÷600

Селикогелнинг юмшоқ заррачаларида ρист=2100÷2300 ρкаж =1300÷1400 ρнас = 800÷850

Селикогелнинг йирик заррачаларида ρист=2100÷2300 ρкаж=750÷ 850    ρнас=500÷600

Цеолитларда ρист = 2100÷ 2300 ρкаж = 1200 ÷ 1400 ρнас = 600 ÷ 800

Республикамиздаги газ тозалаш корхоналарида кам олтингугуртли табиий газ заҳарли бирикмалардан тозалаш адсорбцион усулда яьни заҳарли бирикмаларни қаттиқ ютувчилар ёрдамида селекцион ажратиш тарзида         амалга оширилади. Қурилмада адсорбент сифатида суньий (синтетик) СаА ва СА-5А русумли цеолитлари қўлланилади.