Elementar azot ishlab chiqarish texnologiyasi

Elementar azot ishlab chiqarish texnologiyasi Reja : Atmosfera havosini ajratish usullari. Sovuqlik hosil qilish nazariy asoslari. Real gazlarni holat tenglamalari. Kriyogen qurilmalar sikllari guruhlari. ATMOSFERA havoSINI AJRATISH USULLARI. Ximiya va metallurgiya sanoatlarida O2, N2, va bir qator inert gazlar-argon, kripton, geliy, neonlar toza holatda keng kullanadi. Texnikada toza azot (sifati 99,99% N2), texnik kislorod (sifati 99,5% O2) va texnologik kislorod ( 95-97% O2) ko'proq foydalaniladi. Bunday toza gazlarni olishni 2 xil usuli bor: Kimyoviy . Fizik. Kimyoviy usulga: 1) Barcha O2 ajraladigan kimyoviy reaksiyalar kiradi: 2) SO3 = SO2 + O,5O2 - Q; (1). 2NO2 = 2NO + O2 - Q (2). Bularni amaliy jihatdan amalga oshirish qiyin, chunki aralashmalar ko'pdir. Kuydirilgan misni ustidan havoni o'tkazsak: Cu +(0,5O2 +N2)havo = CuO +N2 (3). Bu usulni amalga oshirish uchun energiya ko'p sarflanadi. Piragollol orqali havo aralashmasi o'tkazilsa, O2 yutib qolinib, N2 toza holda chikadi;bu kimmat usuldir. Fizik usulga kuyidagilar kiradi: havoni komponentlarga ajratishni paramagnit usuli, Markazdan kochma kuch asosida ajratish. Komponentlar zichligi: N2 = 1,25 gl; O2 = 1,44 gl; Markazda azot, chetda O2 ajralishi mumkin. Lekin bu usul xam qimmat, qo'llanilmaydi. Suyuq havoni fraktsion bug'latish yoki kondensatsiyalash usuli. Buning uchun havoni deyarli suyultirish kerak; buni istib bug'latsak, temperaturasi pastrok bo'lgan komponent bug xolida ajralib chikadi, bunda birinchi bo'lib azot uchadi, chunki azot va kislorodning kaynash temperaturalari har xil, azotniki -195,8oS bo'lsa, kislorodniki esa - 183oS atrofida (bosim bir atmosfera bo'lgan sharoitda). Bunda deyarli ikkala komponennt xam ajralib chikadi, chunki kaynash temperaturalari bir-biriga yaqin bo'lgani uchun. SHu munosabat bilan texnikada havoni ajratib, toza azot va kislorod olish uchun rektifikatsiya usuli kullaniladi. Rektifikatsiya - bu suyuk moddalarni ko'p marotaba buglatish vam suyultirish jaraenidir. Lekin rektifikatsiyani amalga oshirish uchun esa havoni avvalom bor sovutib, suyuqlikka o'tkazish kerak. SOVUQLIKNI hosil QILISH NAZARIY ASOSLARI. Atmosfera havosi olti atmosfera bosimda minus 173 -176oS atrofida suyuqlikka utadi. Buning uchun juda ko'p miqdorda sovuqlik ishlab chiqarish kerakdir. Sovuqlik uch xilga bulinadi: o'rtacha sovuqlik minus 45oS gacha; Mutadil sovuqlik minus 100oS gacha; chuqur sovuqlik minus 100oS dan minus 273,16oS gacha. Texnikada 120 gradus Kelvin(-153oS ) dan past haroratni kriogen texnikasi deyiladi.Umuman past harorat olishni ikki usuli bor: 1)Kimyoviy; 2)Fizik; Kimyoviy usulga barcha endotermik reaksiyalar misol bo'lishi mumkin. Ammo bu usulda o'rtacha haroratgacha, ya'ni minus 45oS gacha sovuqlik olish mumkin. SHuning uchun fizik usul ishlatiladi. Bunga misol bo'lib suyultirilgan moddalarni buglatish jarayonini ko'rsatish mumkin. Masalan suyuk ammiakni buglanishi - minus 45oS gacha sovuqlik beradi. Ammo bu usul bilan chuqur sovuqlik ...