Mumi kimya texnologiyası

O’simliklar va hasharotlar o’zaro ta’sirining kimyoviy ekologiyasi kimyoviy ekologiyaning muhim subfedridir. [2] [4] [5] Xususan, o’simliklar va hasharotlar ko’pincha kimyoviy moddaga aralashadilar evolyutsion qurollanish poygasi. O’simliklar o’tli o’tlarga qarshi kimyoviy himoyani rivojlantirar ekan, ular bilan oziqlanadigan hasharotlar bu zaharlarga qarshi immunitetni rivojlantiradi va ba’zi hollarda bu zaharlarni o’zlari uchun maqsad qilib qo’yadi. kimyoviy mudofaa yirtqichlarga qarshi. Buning taniqli misollaridan biri bu monarx kapalak, tırtıllar bilan oziqlanadigan sutli o’t o’simlik. Sut o’tlari tarkibida kardenolid toksinlar, ammo monarx kapalak tırtılları bor rivojlangan toksin ta’sir qilmasdan qolish. Buning o’rniga, ular lichinka davrida toksinlarni ajratib olishadi va zahar kattalarda qoladi, bu yirtqichlar uchun yoqimsiz bo’ladi. Bunga o’xshash ko’plab boshqa misollar, shu jumladan tamaki shoxli qurti ham mavjud Manduca sexta faol ravishda sekvestr qiladigan tırtıllar nikotin topilgan tamaki o’simlik; [4] va bella kuya, ajratadigan a kinon – ovqatlanishdan olingan potentsial yirtqich hayvon bezovta bo’lganda, uning boshidan ko’pikni o’z ichiga oladi Krotalariya tırtıl sifatida turlari.

Kimyoviy ekologiya – Chemical ecology

Kimyoviy ekologiya tirik organizmlar o’rtasidagi kimyoviy vositachilik ta’sirini va bu o’zaro ta’sirlarning demografiya, xulq-atvor va oxir-oqibat ishtirok etgan organizmlarning evolyutsiyasiga ta’sirini o’rganadi. Shunday qilib, bu juda katta va yuqori darajadagi fanlararo sohadir. [1] [2] Kimyoviy ekologlar ma’lum molekulalarni aniqlashga intilishadi (ya’ni.) yarim kimyoviy moddalar ) vositachilik qiluvchi signal sifatida ishlaydi jamiyat yoki ekotizim jarayonlari va ushbu signallarning evolyutsiyasini tushunish. Bunday rollarda ishlaydigan moddalar odatda kichik, osonlikcha tarqaladi organik molekulalar, shuningdek kichik peptidlarni ham o’z ichiga olishi mumkin.

Amalda kimyoviy ekologiya ko’p jihatdan bog’liqdir xromatografik usullar, kabi yupqa qatlamli xromatografiya, yuqori mahsuldor suyuq kromatografiya va gaz xromatografiyasi, bioaktiv metabolitlarni ajratish va aniqlash uchun. Molekulalarni izlanadigan faoliyat bilan aniqlash uchun kimyoviy ekologlar ko’pincha bioassay tomonidan boshqariladigan fraktsiyadan foydalanadilar. Bugungi kunda kimyoviy ekologlar buni tushunish uchun genetik va genomik metodlarni ham o’z ichiga olgan biosintez va signal uzatish kimyoviy vositachilik ta’sirida yotadigan yo’llar. [3]

Mundarija

1 O’simliklar kimyoviy ekologiyasi

1.1 O’simlik va hasharotlarning o’zaro ta’siri
1.2 O’simliklar va mikroblarning o’zaro ta’siri

1.3 O’simliklar va o’simliklarning o’zaro ta’siri

1.3.1 Allelopatiya
1.3.2 O’simlik-o’simlik aloqasi

2.1 Mudofaa
2.2 Ko’paytirish
2.3 Hukmronlik

3.1 Zararkunandalarga qarshi kurash
3.2 Giyohvand moddalarni ishlab chiqish va biokimyo kashfiyotlari

4.1 1950 yildan keyin

O’simliklar kimyoviy ekologiyasi

Monarx kapalagi tırtıl yoqilgan sutli o’t o’simlik.

O’simliklardagi kimyoviy ekologiya – bu o’simliklarning kimyoviy va biologik xususiyatlarini va ularning biotik muhit bilan o’zaro ta’sirini (masalan, mikroorganizmlar, fitofag hasharotlar va changlatuvchilar) o’rganishdir.

O’simlik va hasharotlarning o’zaro ta’siri

Qo’shimcha ma’lumotlar: O’simliklarni o’simliklardan himoya qilish

Tomonidan olib borilgan tadqiqotlar seriyasi Eisner va tergov qilayotgan hamkasblar mudofaa purkash bombardimon qo’ng’izlari. Qog’ozga ega bo’lishi uchun maxsus ishlov beriladi rang reaktsiyasi odatda aniq bo’lgan buzadigan amallar bilan.

O’simliklar va hasharotlar o’zaro ta’sirining kimyoviy ekologiyasi kimyoviy ekologiyaning muhim subfedridir. [2] [4] [5] Xususan, o’simliklar va hasharotlar ko’pincha kimyoviy moddaga aralashadilar evolyutsion qurollanish poygasi. O’simliklar o’tli o’tlarga qarshi kimyoviy himoyani rivojlantirar ekan, ular bilan oziqlanadigan hasharotlar bu zaharlarga qarshi immunitetni rivojlantiradi va ba’zi hollarda bu zaharlarni o’zlari uchun maqsad qilib qo’yadi. kimyoviy mudofaa yirtqichlarga qarshi. Buning taniqli misollaridan biri bu monarx kapalak, tırtıllar bilan oziqlanadigan sutli o’t o’simlik. Sut o’tlari tarkibida kardenolid toksinlar, ammo monarx kapalak tırtılları bor rivojlangan toksin ta’sir qilmasdan qolish. Buning o’rniga, ular lichinka davrida toksinlarni ajratib olishadi va zahar kattalarda qoladi, bu yirtqichlar uchun yoqimsiz bo’ladi. Bunga o’xshash ko’plab boshqa misollar, shu jumladan tamaki shoxli qurti ham mavjud Manduca sexta faol ravishda sekvestr qiladigan tırtıllar nikotin topilgan tamaki o’simlik; [4] va bella kuya, ajratadigan a kinon – ovqatlanishdan olingan potentsial yirtqich hayvon bezovta bo’lganda, uning boshidan ko’pikni o’z ichiga oladi Krotalariya tırtıl sifatida turlari.

Kimyoviy ekologlar shu bilan bog’liq bo’lgan kimyoviy ta’sirlarni ham o’rganadilar o’simliklarning bilvosita himoyasi kabi jalb qilish kabi yirtqichlar va parazitoidlar o’txo’rlar tomonidan qo’zg’atilgan uchuvchi organik birikmalar (VOC).

O’simliklar va mikroblarning o’zaro ta’siri

O’simliklar ham o’zaro ta’sir qiladi mikroorganizmlar. Buning uchun mikroblar o’simlik bilan uning yuzasi orqali o’sib, o’simlik bilan o’zaro bog’lanishni o’rnatishi kerak. Buning uchun mikroblar himoya vositasini sindirishlari kerak hidrofob o’simlik yuzasida mumsimon qatlam. Buning uchun mikroorganizmlar kutikuladan yog’larni parchalaydigan maxsus suyuqliklarni chiqaradi. [6]

Ko’p hollarda o’simliklarning kimyoviy ekologiyasi o’z ichiga oladi mutalitalistik o’zaro ta’sirlar boshqa organizmlar bilan. Ulardan biri qo’ziqorinlar bilan o’zaro aloqalarni o’z ichiga oladi, xususan, mikorizalar – bu erda qo’ziqorinlar ildizlarning tashqi qismida qobiq hosil qiladi yoki ildiz hujayralari orasida o’sadigan ildizlarga kirib boradi va hatto alohida ildiz hujayralarining hujayra devorlari orqali itariladi. Shu munosabat bilan qo’ziqorinlar ildiz atrofida tuproqdagi organik moddalarni parchalaydigan kimyoviy moddalar ishlab chiqaradi, shu bilan ajralib chiqqan noorganik ozuqalarni o’zlashtiradi. parchalanish ildizlarning singdiruvchi yuzasi bilan taqqoslaganda zamburug’lar iplari sirtining ancha kattaligi tufayli o’simlik va suvning bir qismini o’tqazadi, shu bilan o’simlik ildizlarining tuproqdan ozuqa moddalari va suv olish qobiliyatini ancha oshiradi. Qo’ziqorinlar kimyoviy himoya ham qilishi mumkin (antibiotiklar ) tuproqdagi zararli bakteriyalar va zamburug’larga qarshi. [7]

O’simliklar va o’simliklarning o’zaro ta’siri

Allelopatiya

Asosiy maqola: Allelopatiya

Ko’plab misollar allelopatik musobaqa tabiiy sharoitda allelopatik moddalar va o’simliklarning ishlashi o’rtasidagi nedensel aloqani ijobiy namoyish etish qiyinligi sababli bahsli bo’lgan, [8] ammo fitokimyoviy moddalar o’simliklarning o’zaro ta’sirida ishtirok etishi keng tarqalgan. Allelopatiyaning aniq misollaridan biri bu juglone tomonidan yong’oq daraxtlari qo’shni o’simliklarga kuchli raqobatbardosh ta’siri qadimgi dunyoda miloddan avvalgi 36-yillarda tan olingan. [9]

O’simlik-o’simlik aloqasi

Asosiy maqola: O’simlik aloqasi

O’simliklar bir-biri bilan havodagi va er osti signallari orqali aloqa qilishadi. Ushbu aloqa o’zaro manfaat tufayli faol selektsiya tarixini aks ettiradi, aksincha qo’shni o’simliklar tomonidan bexosdan chiqarilgan signallarni “tinglash” dan farqli o’laroq muhokama qilinadi. [10]

Dengiz kimyoviy ekologiyasi

Dengiz kimyoviy ekologiyasi – bu dengiz muhitidagi organik hayot mikroskopik fitoplanktondan tortib qisqichbaqasimonlar, gubkalar, marjon va baliqlarning ko’plab turlariga qadar ovqatlanish, o’zaro ta’sir o’tkazish, ko’payish va yashash uchun kimyoviy moddalardan qanday foydalaniladi.

Mudofaa

Zoanthus sociatus palitoksin ishlab chiqaradi

Kimyoviy moddalardan foydalanish ko’pincha dengiz organizmlari uchun omon qolish vositasidan foydalaniladi. Biroz qisqichbaqasimonlar va mezograzerlar kabi Pseudamphithoides incurvaria, xususan foydalaning suv o’tlari va dengiz o’simliklari bu o’simliklarda o’z tanalarini yopib to’sqinlik qilish vositasi sifatida. Ushbu o’simliklar hosil beradi spirtli ichimliklar paxidiktyol-A va diktiyol-E kabi oldini olish mumkin yirtqichlik qisqichbaqasimon Agar bu dengiz o’ti yo’q bo’lganda yoki ushbu alkogolsiz boshqa dengiz o’tlari kiyilsa, bu qisqichbaqasimonlar iste’mol qilish darajasi ancha yuqori bo’ladi. Boshqa qisqichbaqasimonlar o’zlarini himoya qilish uchun tabiiy himoya vositalarini ishlab chiqarilgan kimyoviy moddalar bilan birgalikda ishlatadilar. Siydik tarkibidagi kimyoviy moddalar ularni guruhlarga muvofiqlashtirishga yordam beradi. Bu ularning boshoqlari bilan birlashganda ularni yirtqichlar uchun juda qiyin nishonga aylantiradi. [11] Boshqalar yashiradilar mukus yoki toksinlar yirtqichlar ularni yeyishni qiyinlashtiradigan, masalan, bepoyon taglik, Pardachirus marmoratus, bu bo’lajak yirtqichning jag’larini falaj qilishga qodir bo’lgan toksinni ishlatadi. Ko’pchilik zoanthids kabi kuchli toksinlarni ishlab chiqaradi palitoksin, ma’lum bo’lgan eng zaharli moddalardan biri. Zooanthidlarning ayrim turlari juda yorqin rangga ega, bu esa buni ko’rsatishi mumkin apozematik mudofaa. [12]

Ko’paytirish

Dengiz organizmlarining ko’payishi uchun kimyoviy aloqa juda muhimdir. Ba’zi jarayonlar nisbatan sodda, masalan, bir shaxsni boshqasiga jalb qilish. Erkak lampalar ovulyatsiya qilingan urg’ochilarni oqimning past qismida ko’p metrlarda aniqlanishi mumkin bo’lgan safro chiqarib, jalb qilish. [13] Boshqa jarayonlar murakkabroq bo’lishi mumkin, masalan, qisqichbaqalarning juftlashish odatlari. Juftlik faqat ayoldan ko’p o’tmay amalga oshirilishi mumkinligi sababli naychalar

uning qobig’idan, feromonlar mollash jarayonidan oldin va keyin ishlab chiqariladi va siydik orqali tarqaladi.

Amerika omar (Homarus americanus )

Erkaklar qisqichbaqasi bularni aniqlaydi va qobiq eritmaguncha potentsial turmush o’rtog’ini himoya qiladi. Biroq, Qisqichbaqa kannibalistik tendentsiyalari tufayli, ayol bu istakni bostirish uchun qo’shimcha feromon ishlab chiqaradi. Ushbu feromonlar juda kuchli bo’lib, erkak qisqichbaqalar ushbu feromonlarga ta’sirlangan toshlar yoki gubkalar bilan ko’payishga harakat qilgan misollarni keltirib chiqardi. [11]

Hukmronlik

Aniqlash ustunlik qisqichbaqasimonlar orasida kimyoviy belgilar bilan chambarchas bog’liqdir. Qisqichbaqasimonlar ustunlikni aniqlash uchun kurashganda, ular g’olibni aniqlashga yordam beradigan siydik chiqaradilar. Jang tugagandan so’ng, ikkala shaxs ham kelajakda siydik orqali bir-birlarini taniydilar va ikkalasining kim ustunligini eslaydilar va shu bilan janjaldan qochishadi. Bu kelajakdagi janglarga ham ta’sir qilishi mumkin. Shaxs dominant qisqichbaqasimon siydigiga duch kelganida, u subdominant shaxs siydigi ta’sirida ko’proq itoatkor va aksincha harakat qiladi. Agar shaxslar siydik bilan aloqa qila olmasa, janjallar uzoqroq va oldindan aytib bo’lmaydi. [11]

Kimyoviy ekologiyaning qo’llanilishi

Zararkunandalarni ushlash uchun ishlatiladigan feromon tuzoq Lymantria monacha.

Zararkunandalarga qarshi kurash

Barqaror zararkunandalarga qarshi kurash strategiyasini ishlab chiqishda kimyoviy ekologiyadan foydalanildi. Yarimkimyoviy moddalar (ayniqsa hasharotlar jinsiy feromonlar ) da keng ishlatiladi zararkunandalarga qarshi kompleks kurash kuzatuv uchun, tuzoqqa tushirish va juftlikning buzilishi zararli hasharotlar. [14] An’anaviy hasharotlardan farqli o’laroq, zararkunandalarga qarshi kurashish feromoniga asoslangan usullar odatda turlarga xos, toksik bo’lmagan va juda kuchli. O’rmon xo’jaligida daraxtlarning o’limini kamaytirish uchun ommaviy tuzoqdan muvaffaqiyatli foydalanilmoqda qobiq qo’ng’izi qoraqarag’ay va qarag’ay o’rmonlarida va undan palma qushqo’nmas palma plantatsiyalarida. [14] Suv tizimida invazivdan jinsiy feromon dengiz chiroqlari Amerika Qo’shma Shtatlari atrof-muhitni muhofaza qilish agentligi tomonidan tuzoqqa tushirish uchun ro’yxatdan o’tgan. [15] Keniyada qoramollardan himoya qilish strategiyasi ishlab chiqilgan tripanozomiya tomonidan tarqatilgan Tsetse fly uy egasi bo’lmagan hayvondan olinadigan itaruvchi hidlar aralashmasini qo’llash orqali suv paqir. [16]

Muvaffaqiyatli push-pull qishloq xo’jaligi zararkunandalariga qarshi kurash tizim qishloq xo’jaligi hosildorligini barqaror oshirish uchun o’zaro ekiladigan o’simliklarning kimyoviy belgilaridan foydalanadi. Push-pull qishloq xo’jaligining samaradorligi kimyoviy aloqaning ko’p shakllariga asoslanadi. Push-pull texnikasi uchuvchan manipulyatsiya orqali zerikarli kuya nazorat qilish strategiyasi sifatida ixtiro qilingan bo’lsa-da uy egalarini topish uchun ko’rsatmalar, keyinchalik allelopatik moddalar ildizi bilan ajralib chiqqanligi aniqlandi Desmodium spp. zararli parazitar o’tlarni yo’q qilishga hissa qo’shadi, Striga. [17]

Giyohvand moddalarni ishlab chiqish va biokimyo kashfiyotlari

Asosiy maqola: Tabiiy_mahsulot § Tibbiy maqsadlarda foydalanish

Tijorat dori-darmonlarining katta qismi (masalan, aspirin, ivermektin, siklosporin, taksol ) ekologik ta’sir o’tkazishda ishtirok etganligi sababli rivojlangan tabiiy mahsulotlardan olinadi. Tabiiy tarixni o’rganish yangi kashfiyotlarga hissa qo’shishi mumkin degan taklif mavjud edi giyohvand moddalar, tabiiy mahsulotlardan olinadigan dorilarning aksariyati ularning ekologik funktsiyalarini oldindan bilganliklari sababli topilmadi. [18] Biroq ko’plab fundamental biologik kashfiyotlarga o’simlik toksinlarini o’rganish yordam berdi. Masalan, ning xarakteristikasi nikotinik atsetilxolin retseptorlari, birinchi neyrotransmitter ta’sir mexanizmlarini tekshirishdan kelib chiqadigan retseptor aniqlanishi kerak kurare va nikotin. Xuddi shunday, muskarin asetilkolin retseptorlari uning nomini qo’ziqorin toksinidan oladi muskarin. [19]

Kimyoviy ekologiya tarixi

1950 yildan keyin

Ipak kuya (Bombyx mori)

1959 yilda, Adolf Butenandt birinchi o’ziga xos kimyoviy signalni aniqladi (bombykol ) ipak kuya dan, Bombyx mori, 500000 kuya parchalanish natijasida olingan material bilan. [20] Xuddi shu yili Karlson va Lyuscher ushbu signal turini tavsiflash uchun “feromon” atamasini taklif qilishdi. [21] Shuningdek, 1959 yilda Gottfrid S. Fraenkel o’zining “Ikkilamchi o’simlik moddalarining Raison d’être” (“Ikkilamchi o’simlik moddalarining Raison d’être”) nomli muhim maqolasini nashr etdi va o’simlik ikkilamchi metabolitlari o’simliklarni o’txo’rlardan himoya qilish uchun rivojlandi. [22] Ushbu hujjatlar birgalikda zamonaviy kimyoviy ekologiyaning boshlanishini belgiladi. 1964 yilda, Pol R. Erlich va Piter H. Raven ularning nufuzli nazariyasini taklif qiluvchi bir maqola yozgan qochish va koevolyutsiyani tarqatish o’simlik va hasharotlar o’rtasidagi evolyutsion “qurol poygasi” o’simliklar va hasharotlarning nihoyatda xilma-xilligini tushuntirishi mumkin degan fikrni ilgari surdi. [23] O’simliklar metabolitlari nafaqat alohida o’simliklarning omon qolishiga hissa qo’shishi, balki keng ta’sir qilishi ham mumkin degan fikr makroevolyutsion naqshlar juda ta’sirli bo’lib chiqadi.

1960-1970 yillarda bir qator o’simlik biologlari, ekologlari va entomologlari o’simliklarning ikkilamchi metabolitlarining ekologik rollari bo’yicha ushbu tadqiqot yo’nalishini kengaytirdilar. Ushbu davr mobaynida, Tomas Eisner va uning yaqin hamkori Jerrold Maynvald o’simliklar va hasharotlarda kimyoviy himoya to’g’risida ketma-ket seminal nashrlarni nashr etdi. [24] [25] Korneldagi boshqa bir qator olimlar ham ushbu davrda kimyoviy ekologiya bilan bog’liq mavzular ustida ish olib bordilar, shu jumladan Pol Feni, Vendell L. Roelofs, Robert Uittaker va Richard B. Root. 1968 yilda Kornelda kimyoviy ekologiyaning birinchi kursi boshlandi. [26] 1970 yilda Eisner, Whittaker va chumoli biolog Uilyam L. Braun kichik, bu shartlarni ilgari surdilar allomon (qabul qiluvchiga emas, balki emitentga foyda keltiradigan semiokimyoviy moddalarni tavsiflash uchun) va kyromone (faqat qabul qiluvchiga foyda keltiradigan semiokimyoviy moddalarni tavsiflash uchun). [27] Whittaker va Feeny nufuzli sharh qog’ozini nashr etishdi Ilm-fan keyingi yili turli xil o’simlik va hayvonlarda kimyoviy himoyaning ekologik rollari bo’yicha o’tkazilgan so’nggi tadqiqotlarni sarhisob qilib, Uittakerning yangi semiokimyoviy taksonomiyasini keng ilmiy auditoriyaga taqdim etdi. [28] Shu vaqt atrofida, Linkoln Brover kardenolidlarni monarx sekvestratsiyasi bo’yicha bir qator muhim ekologik tadqiqotlar nashr etdi. Brower nashr etgan maqolasi nomida paydo bo’lgan “ekologik kimyo” atamasini ommalashtirishda katta xizmat ko’rsatgan Ilm-fan 1968 yilda [29] va keyingi yil yana u yozgan maqolasida Ilmiy Amerika, bu erda bu atama ham muqovada ikkita monarx kapalak ustida ko’tarilgan ulkan moviy tasviri ostida paydo bo’lgan. [21] [30]

Ixtisoslashgan Kimyoviy ekologiya jurnali 1975 yilda tashkil etilgan va jurnal, Kimyoekologiya, 1990 yilda tashkil etilgan. 1984 yilda Xalqaro Kimyoviy Ekologiya Jamiyati tashkil topgan va 1996 yilda Maks Plank nomidagi kimyoviy ekologiya instituti Germaniyaning Yena shahrida tashkil etilgan. [21]

Shuningdek qarang

Kimyoviy himoya
Feromon
May Berenbaum
Linkoln Brover
Tomas Eisner
Jerrold Maynvald
Vendell L. Roelofs
Kevolyutsiyadan qochib qutuling

Adabiyotlar

^“Kimyoviy ekologiya nima? | Kimyoviy ekologiya”. NCBS . Olingan 2017-12-10 .
^ ab Dayer, Li A .; Filbin, Keysi S.; Ochsenrider, Kaitlin M.; Richards, Lora A.; Massad, Tara J.; Smilanich, Angela M.; Forister, Metyu L.; Parchman, Tomas L.; Galland, Lani M. (2018-05-25). “Kimyoviy ekologiyada o’simlik va hasharotlarning o’zaro ta’sirini o’rganishning zamonaviy yondashuvlari”. Tabiat sharhlari Kimyo. 2 (6): 50–64. doi:10.1038 / s41570-018-0009-7. ISSN2397-3358.
^ Meinvald, J .; Eisner, T. (2008 yil 19 mart). “Kimyoviy ekologiya retrospektiv va istiqbolda”. Milliy fanlar akademiyasi materiallari. 105 (12): 4539–4540. doi:10.1073 / pnas.0800649105. ISSN0027-8424. PMC2290750 . PMID18353981.
^ ab Mitfer, Aksel; Boland, Vilgelm; Maffei, Massimo E. (2008), “O’simliklar va hasharotlar o’zaro ta’sirining kimyoviy ekologiyasi”, O’simlik kasalliklariga qarshilik ko’rsatishning molekulyar jihatlari, Uili-Blekuell, 261–291 betlar, doi:10.1002 / 9781444301441.ch9, ISBN9781444301441
^ Dayer, Li A .; Filbin, Keysi S.; Ochsenrider, Kaitlin M.; Richards, Lora A.; Massad, Tara J.; Smilanich, Angela M.; Forister, Metyu L.; Parchman, Tomas L.; Galland, Lani M. (2018-05-25). “Kimyoviy ekologiyada o’simlik va hasharotlarning o’zaro ta’sirini o’rganishning zamonaviy yondashuvlari”. Tabiat sharhlari Kimyo. 2 (6): 50–64. doi:10.1038 / s41570-018-0009-7. ISSN2397-3358.
^ Myuller, Kerolin; Riderer, Markus (2005). “Kimyoviy ekologiyada o’simliklarning sirt xususiyatlari”. Kimyoviy ekologiya jurnali. 31 (11): 2621–2651. doi:10.1007 / s10886-005-7617-7. ISSN0098-0331. PMID16273432.
^ Spiteller, Peter (2015). “Qo’ziqorinlarning kimyoviy ekologiyasi”. Tabiiy mahsulotlar haqida hisobotlar. 32 (7): 971–993. doi:10.1039 / C4NP00166D. PMID26038303.
^ Dyuk, S. O. 2010. Allelopatiya: tadqiqotning hozirgi holati va fanning kelajagi: sharh.
^ Willis, R. J. 2000. Juglans spp., Juglon va allelopatiya. Allelopatiya jurnali 7: 1-55.
^ Xeyl, M. va R. Karban. 2010. O’simliklar aloqasi evolyutsiyasini havo signallari bilan izohlash. Ekologiya va evolyutsiya tendentsiyalari 25: 137–144.
^ abv Hay, Mark E. (2009). “Dengiz kimyoviy ekologiyasi: kimyoviy signallar va signallarning tuzilishi dengiz aholisi, jamoalari va ekotizimlari”. Dengizchilik fanining yillik sharhi. 1: 193–212. Bibcode:2009ARMS . 1..193H. doi:10.1146 / annurev.marine.010908.163708. ISSN1941-1405. PMC3380104 . PMID21141035.
^ Bakus, Jerald J .; Targett, Nensi M.; Shulte, Bryus (1986). “Dengiz organizmlarining kimyoviy ekologiyasi: umumiy nuqtai”. Kimyoviy ekologiya jurnali. 12 (5): 951–987. doi:10.1007 / bf01638991. ISSN0098-0331. PMID24307042.
^ Li, Veyming; Skott, Aleksandr P.; Siefkes, Maykl J.; Yan, Xonggao; Lyu, Qin; Yun, San-Seon; Geyg, Duglas A. (2002-04-05). “Jinsiy feromon vazifasini bajaruvchi erkak dengiz lempri tomonidan chiqarilgan safro kislotasi”. Ilm-fan. 296 (5565): 138–141. doi:10.1126 / science.1067797. ISSN1095-9203 0036-8075, 1095-9203 Tekshiring | issn = qiymati (Yordam bering) . PMID11935026 . Olingan 2020-10-19 .
^ ab Vitzgall, P., P. Kirsch va A. Kork. 2010. Jinsiy feromonlar va ularning zararkunandalarga qarshi kurashga ta’siri. J Chem Ekol 36: 80-100.
^ KleinJan. 20, K., 2016 va 13:30. 2016. Shuncha uzoq so’rg’ichlar! Jinsiy feromon buzg’unchilar bilan kurashishi mumkin.
^ Saini, R. K., B. O. Orindi, N. Mbaxin, J. A. Andoke, P. N. Muasa, D. M. Mbuvi, C. M. Muya, J. A. Pikket va C. V. Borgemeister. 2017. Sharqiy Afrikadagi mayda fermer xo’jaliklarida sigirlarni tetsse pashshalaridan himoya qilish, mezbon bo’lmagan bovidning hid profilini taqlid qilish. PLOS beparvo qilingan tropik kasalliklar 11: e0005977. Ilmiy jamoat kutubxonasi.
^ Xan, Z., C. Midega, J. Pittchar, J. Pikket va T. Bryus. 2011. Push-pull texnologiyasi: hasharotlar zararkunandalari, begona o’tlar va o’simliklarni kompleks boshqarish uchun qishloq xo’jaligini saqlash yondashuvi tuproq salomatligi Afrikada. Xalqaro qishloq xo’jaligi barqarorligi jurnali 9: 162-170. Teylor va Frensis.
^ Caporale, L. H. 1995. Kimyoviy ekologiya: farmatsevtika sanoatining ko’rinishi. Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari 92: 75-82.
^ Martindeyl, R. va R. A. J. Lester. 2014. Nikotinik asetilkolin retseptorlari kanalining kashf etilishi to’g’risida. Pp. 1-16 da R. A. J. Lester, ed. Nikotin retseptorlari. Springer, Nyu-York, Nyu-York.
^ Wyatt, T. D. 2009. Ellik yillik feromonlar. Tabiat 457: 262-263. Tabiatni nashr etish guruhi.
^ abv Bergström, G. 2007. Kimyoviy ekologiya = kimyo + ekologiya! Sof va amaliy kimyo 79: 2305-2233.
^ Fraenkel, G. S. 1959. Ikkilamchi o’simlik moddalarining Raison d’Être: Ushbu g’alati kimyoviy moddalar o’simliklarni hasharotlardan himoya qilish vositasi sifatida paydo bo’lgan va endi hasharotlarni oziq-ovqatga yo’naltiradi. Fan 129: 1466–1470. Amerika ilm-fanni rivojlantirish bo’yicha assotsiatsiyasi.
^ Ehrlich, P. R. va P. H. Raven. 1964. Kelebeklar va o’simliklar: koevolyutsiyada o’rganish. Evolyutsiya 18: 586-608.
^ Eisner, Tomas (1964-12-04). “Catnip: uning Raison d’Être”. Ilm-fan. 146 (3649): 1318–1320. doi:10.1126 / science.146.3649.1318. ISSN1095-9203 0036-8075, 1095-9203 Tekshiring | issn = qiymati (Yordam bering) . PMID14207462 . Olingan 2020-10-25 .
^ Eisner, Tomas; Meinvald, Jerrold (1966). “Artropodlarning himoya sekretsiyasi”. Ilm-fan. 153 (3742): 1341–1350. ISSN0036-8075. JSTOR1719969 . Olingan 2020-10-25 .
^http://www.chemicalecology.cornell.edu/historyandintro.html
^ Brown, W. L., T. Eisner va R. H. Whittaker. 1970. Allomonlar va Qayromonlar: Transpesifik kimyoviy xabarchilar. BioScience 20: 21-21. Oksford akademik.
^ Whittaker, R. H. va P. P. Feeny. 1971. Allelokimyo: Turlar o’rtasidagi kimyoviy o’zaro ta’sir. Ilm 171: 757-770. Amerika ilm-fanni rivojlantirish bo’yicha assotsiatsiyasi.
^ Brower, L. P., W. N. Ryerson, L. L. Coppinger va S. C. Glazier. 1968. Ekologik kimyo va lazzatlanish spektri. Ilm-fan 161: 1349-1350. Amerika ilm-fanni rivojlantirish bo’yicha assotsiatsiyasi.
^https://monarchwatch.org/blog/2018/08/02/dr-lincoln-brower/

Qo’shimcha o’qish

Berenbaum MR va Robinson GE (2003). “Genomdan keyingi dunyoda kimyoviy aloqa [Kollokvium kirish maqolasi]”. Amerika Qo’shma Shtatlari Milliy Fanlar Akademiyasi materiallari. 100 (Qo’shimcha 2, 25-noyabr): 14513. Bibcode:2003 PNAS..10014513B. doi:10.1073 / pnas.2335883100. PMC304109 . PMID14595008.
Vaynberg, Erik; Colazza, Stefano (2013). Hasharot parazitoidlarining kimyoviy ekologiyasi. Blekvell. ISBN978-1118409527 .
Putnam, A. R. (1988). “Gerbitsid sifatida o’simliklardan olingan allelokimyoviy moddalar” Yovvoyi o’tlar texnologiyasi. 2(4): 510-518.

Ümumi kimya texnologiyası

Ümumi kimya texnologiyası 1 AZ Ə RBAYCAN RESPUBL İ KASI T Ə HS İ L NAZ İ RL İ Y İ AZ Ə RBAYCAN DÖVL Ə T NEFT AKADEM İ YASI N. Ə .S Ə L İ MOVA, B. Ş . Ş AHP Ə L Ə NGOVA. ÜMUM İ K İ MYA TEXNOLOG İ YASI D ə rslik Az ə rbaycan Respublikası T ə hsil Nazirliyi t ə r ə find ə n t ə sdiq edilmi ş dir. Ə mr № 2302, 21.12.2012 BAKI 2013 N. Ə .S ə limova, B. Ş . Ş ahp ə l ə ngova 2 Mü ə llifl ə r: S ə limova Nigar Ə ziza ğ a qızı ADNA-nın “Üzvi madd ə l ə rin texnologiyası v ə s ə naye ekologiyası” kafedrasının müdiri, professor Ş ahp ə l ə ngova B ə yim Ş aban qızı ADNA-nın “Üzvi madd ə l ə rin texnologiyası v ə s ə naye ekologiyası” kafedrasının dosenti Elmi redaktor: H ə s ə nova L ə tif ə Müslüm qızı AMEA-nın “Kimya probleml ə ri institutu”, aparıcı elmi i ş çi, k.e.n. R ə yçil ə r: professor M.M.Mövsümzad ə professor S. Ə .Mustafayev dosent S.Q. Ə mirov D ə rslik 050641- “Kimya müh ə ndisliyi” ixtisası üzr ə t ə hsil alan t ə l ə b ə l ə r, h ə mçinin d ə elmi v ə müh ə ndis – texniki i ş çil ə r v ə bütün ali texniki m ə kt ə bl ə rin t ə l ə b ə l ə ri üçün n ə z ə rd ə tutulmu ş dur.

Post on 28-Jan-2017

Documents

mumi kimya texnologiyas 1 AZRBAYCAN RESPUBLKASI THSL NAZ RLY AZRBAYCAN DVL T NEFT AKADEM YASI N..SLMOVA, B..AHPLNGOVA. MUM KMYA TEXNOLOG YASI Drslik Azrbaycan Respublikas Thsil Nazirliyi trfindn tsdiq edilmidir. mr 2302, 21.12.2012 BAKI 2013 N..Slimova, B..ahplngova 2 Mllifl r: Slimova Nigar zizaa qz ADNA-nn zvi maddlrin texnologiyas v snaye ekologiyas kafedrasnn mdiri, professor ahplngova Byim aban qz ADNA-nn zvi maddlrin texnologiyas v snaye ekologiyas kafedrasnn dosenti Elmi redaktor: Hsnova Ltif Mslm qz AMEA-nn Kimya problemlri institutu, aparc elmi ii, k.e.n. Ryilr: professor M.M.Mvsmzad professor S..Mustafayev dosent S.Q.mirov Drslik 050641- Kimya mhndisliyi ixtisas zr thsil alan tlblr, hminin d elmi v mhndis texniki iilr v btn ali texniki mktblrin tlblri n nzrd tutulmudur.
mumi kimya texnologiyas 3 GR Kimya snayesinin inkiaf kimya mhsullar istehsal miqyasnn genilndirilmsi, mvcud qurularn texniki tchizatnn yksldilmsi, yeni texnoloji proseslrin meydana glmsi v kimya istehsallarnn hr trfli kombin olunmas yolu il ba verir. Masir kimya zavodlar bir qayda olaraq, mt mhsullarnn alnmas n lazm olan mxtlif yarmmhsullarn istehsal zaman xammaldan kompleks istifad n birldirilmi kimya mhsullar istehsalnn mrkkb kombinatlardr. Bzn istehsallar sas proseslr v istifad olunan aparatlarn mumi tyinatlarna gr d kombin olunurlar. Kimya istehsallarnn srtl artmas v kimya texnologiyasnn inkiaf il yana mxtlif istehsallarda uyun texnoloji mliyyatlar, aparatlar v proseslrin hyata keirilm sullarnn ttbiqi gclnir. Kombin olunmu istehsallarn idar edilmsi, mxtlif istehsallarn texnoloji tcrblrinin mumildirilmsi v bir istehsal sahsinin daha smrli texnoloji mliyyat v sullarndan digr istehsal sahlrind istifad olunmas n geni elmi-texniki dnya grn malik v kimya texnologiyasnn mumi qanunauyunluqlarn v tipik istehsal sullarn drindn mnimsyn kimya mtxssislrinin hazrlanmas vacib msllrdn biridir. Odur ki, masir raitd kimya mhndislrinin hazrlanmasnda kimya texnologiyasnn nzri saslarnn hmiyyti bykdr. Kimya texnologiyasnn nzri saslar kimya istehsallarnn artmasna uyun olaraq inkiaf edir. Masir dvrd kimya istehsallar durmadan artmaqdadr. Bu sbbdn d kimya snayesi minlrl snaye hmiyytli mhsul istehsal etmkddir. Texnoloji proseslrin hazrlanmas, layihlndirilmsi v kimya avadanlqlarnn seilmsi kimya proseslrinin nzri saslar v reaktorlar, xammal v istilik N..Slimova, B..ahplngova 4 enerji ehtiyatlarndan smrli istifad v traf mhitin mhafizsi msllri haqqnda biliklr yiylnmdn mmkn deyildir. Masir kimya texnologiyas tbii v texniki elmlrin ld etdiklri nailiyytlrdn istifad edrk fiziki v kimyvi proseslri, quru v avadanlqlar, kimya proseslrinin hyata keirilmsinin optimal yollarn v mxtlif madd, mhsul, mmulat, materiallarn snaye miqyasl istehsallarnn idar olunmas sullarn tdqiq edrk yrnir v hazrlayr. Yeni istehsal texnologiyalarnn kfi elm il tcrbni sx birldirir. Bel qarlql laq xammal v yanacaq enerji ehtiyatlarndan smrli istifad olunmaqla, texnoloji proseslri optimal raitd v yksk srtl aparmaa v yksk keyfiyytli mhsullarn alnmasna imkan vern yeni tullantsz istehsal sahlrinin yaradlmasna sbb olur. Tqdim olunan drslik ali thsil mktblri n mumi kimya texnologiyas fnni zr Thsil Nazirliyinin tsdiq etdiyi tdris proqram sasnda hazrlanm v 050641 – Kimya mhndisliyi ixtisas zr thsil alan tlblr n nzrd tutulmudur. Drsliyin buraxlmasnda sas mqsd tlblri mumi kimya texnologiyas fnni zr ycam, sistemli, mkmml kild yazlm tdris material il tmin etmkdn ibartdir. Drslikd tdris proqramna uyun olaraq mumi kimya texnologiyasnn nzri saslar, kimyvi texnoloji reaktorlar v onlarda gedn proseslr, kimya snayesinin xammal mnblri, kimyvi texnoloji proseslrin v reaktorlarn modelldirilmsi, zvi v qeyri zvi maddlrin kimyvi texnologiyas geni rh olunmudur. Drslik Kimya mhndisliyi ixtisas zr thsil alan tlblr, elmi v mhndis texniki iilr, kimya sahsind ixtisaslama ken elmi v mhndis texniki iilr v hminin d btn ali texniki mktblrin Kimya mhndisliyi ixtisas zr thsil alan tlblri n nzrd tutulmudur.
mumi kimya texnologiyas 5 1. mumi kimya texnologiyasnn nzri saslar 1.1. mumi kimya texnologiyas haqqnda mlumat Texnologiya (yunanca texnos snt, loqos elm demkdir) xammallarn istehsal vasitlrin v istehsal mhsullarna emalnn sul v proseslrini yrnn elmdir. Emal sullar dedikd, xammaln mhsula evriln qdr mruz qald btn fiziki v kimyvi proseslrin cmi baa dlr. Xammaln emal sulu alnacaq mhsulun istehsal sulundan asldr. stehsal sullar xammaln man v aparatlarda mhsula evrilmsinin btn mliyyatlarn ardcl rh edir. Bel rh etmy texnoloji sxem deyilir. Kimyvi proses bir v ya bir ne aparatda ba verir. Bir ox hallarda kimyvi proseslr kimyvi mliyyatlar da deyirlr. Kimyvi mliyyatlar kimyvi proseslrin cmindn ibartdir. Kimyvi reaktorlarda hm fiziki, hm d kimyvi proseslr ba ver bilr. Texnologiyadan dandqda xammal il istehsal vasitlrini bir-birindn frqlndirmk lazmdr. Xammal tbii maddlrdir. Onlar snaye mhsullar istehsalnda istifad olunur. Msln, neft, da kmr, aac v s. Kimya mssislrind xammaldan istehsal vasitlri istehsal edilir. Texnologiya mexaniki v kimyvi texnologiyaya blnr. Mexaniki texnologiya maddlrin kimyvi trkibinin v daxili quruluunun dyimdiyi emal proseslrini yrnn elmdir. Mexaniki texnologiyada materialn formas, yni, xarici grn v fiziki xasslri dyiir. Msln, aacdan mebelin hazrlanmas, metaldan man hisslrinin hazrlanmas v s. mexaniki texnologiyaya aid olan proseslrdir. Kimy vi texnologiya maddlrin kimyvi trkibinin v daxili quruluunun v onunla bal olan kimyvi xasslrinin dyidiyi proseslri yrnir. Kimya texnologiyas iki hissy blnr: 1. Qeyri zvi maddlr texnologiyas; 2. zvi maddlr texnologiyas; N..Slimova, B..ahplngova 6 Qeyri zvi maddlr texnologiyas qeyri-zvi madd-lrin istehsal proseslrini yrnir. Kimyvi texnologiyann bu blmsi mineral turular, duzlar, gbrlr, qlvilr, silikat materiallar, zzalq preparatlar, lvan, nadir v qara metallar, mineral boyalar, bir sra qazlar v reaktivlrin istehsaln v istehsal vasitlrini hat edir. zvi maddlr texnologiyas spirtlr, zvi turular, aldehid v ketonlar, knd tsrrfat zrrvericilrin qar mbariz preparatlar, plastik ktllr, kimyvi lifl r, sintetik kauuklar, yanacaqlar, sintez v koks qazlar v habel bir ox zvi sintez mhsullarnn alnmas proseslrini yrnir. Texnologiyann hr iki blmsi (mexaniki v kimyvi) mumi prinsip v qanunauyunluqlara saslanr. Baqa szl, eyni bir kimya mssissind qeyri zvi v zvi istehsal proseslri birg aparlr. Bel zavodlarda kimyvi proseslrl yana, fiziki proseslr d gedir. Qaz, maye v brk maddlrin ayrlmas, brk maddlrin xrdalanmas, istilik mbadil proseslri bel proseslrdndir. ndi kimya texnologiyas yeni mzmun ksb edir. O, n-zri elmdn dqiq elm evrilmidir. Kimya texnologiyasnn znmxsus qanunlar vardr ki, hmin qanunlar kimya, fizika, fizikikimya, riyaziyyat v snaye iqtisadiyyatnn sas qanunlarna saslanr. 1.2. Kimya texnologiyasnn inkiafnn sas istiqamtlri Hr bir aparat v ya qurunun i intensivliyi onlarn konstruksiyasnn tkmilldirilmsindn asldr. Aparatn i intensivliyini artrman texnoloji metodu temperatur, tzyiq v qatln artrlmas, katalizatorun ttbiq olunmas v reaksiyaya daxil olan ktlnin qardrlmasndan ibartdir. Lakin bzi kimyvi texnoloji proseslrd ksin, tem-peraturun v qatln aa salnmas v prosesin vakuumda aparlmas tlb olunur. Odur ki, texnoloji proseslr mtlq temperatur il bir ne yz, min drc intervalnda aparlr.
mumi kimya texnologiyas 7 Tzyiq is vakuumdan 2000 atm – qdr dyiir. Gstriln parametrlrin dyimsi texnoloji prosesin v prosesd itirak edn reagentlrin xarakteri, aparatlarn konstruksiyas v intensivlm faktorlarnn effektivliyindn asl olaraq seilir. ntensivldirm mxtlif yollarla ld olunur. Bunlardan aadaklar gstrmk olar: 1. Quru v aparatlarn konstruksiyalarnn tkmilldiril-msi; 2. Verilmi aparatda texnoloji proseslrin tkmilldiril-msi; 3. tin proseslrin mexanikldirilmsi; 4. Proseslrin idar olunmasnn avtomatladrlmas; 5. Dvri (fasilli) proseslrin fasilsiz proseslrl vz edilmsi; 6. Kimyvi proseslrin tam getmsinin tmin edilmsi; 7. Reaksiya srtinin artrlmas. Gstriln faktorlardan bzilrini nzrdn keirk. Mexanikldirm insann fiziki myinin manla vz edilmsin deyilir. Avtomatladrma dedikd, bilavasit insan itirak etmyn, lakin onun nzarti altnda ilyn cihazlarn ttbiq edildiyi istehsal proseslri baa dlr. Prosesin avtomatladrlmas sasn 3 cihazn birg itirak il mmkn olur: l cihaz, tnzimlyici cihaz v icra cihaz. l cihaz texnoloji rejimin hr hans bir parametrini lrk tnzimlyici cihaza bu haqda mlumat gndrir. Tnzimlyici cihaz llm parametri verilmi gstrici il mqayis edir v dz glmdiyi halda icra cihaza komanda verir. Kimya snayesind l cihaz, adtn, ya temperaturu, ya reagentlrin qatln, ya da qazn (mayenin) xdak v giridki srtini lr. cra cihaz l cihaznn iini sanki yoxlayr v dzgn olmayan halda nzartiy mlumat verir. Bellikl , prosesin avtomatladrlmas onun shvsiz v verilmi proqram sasnda yerin yetirilmsin imkan yaradr. Mrkkb proseslrd elektron hesablama cihazlarndan istifad edilir. Elektron N..Slimova, B..ahplngova 8 hesablama manlar prosesin gedii haqqnda mxtlif l cihazlarndan mlumat alr, optimal raiti hesablayr v icra cihaza komanda verir. Hazrda kimya snayesind kibernetika geni yer tutur. Masir raitd istehsal texnologiyasnn avtomat idar-etm sistemi il idar olunmas problemi srin n vacib msllrindndir. Dvri proseslrin fasilsiz proseslrl vz edilmsi intensivldirmnin sas amillrindn biridir. Dvri proseslrd xammal aparata doldurulur. Orada bir sra mrhllri keir v mhsula evrilir. Alnan mhsul v reaksiyaya daxil olmayan xammal aparatdan boaldlr. Doldur-ma v boaldlma mddtind aparat dayandrlr. Aparatn i rejimi tez-tez dyiir v idaretm tinlir. vvlc tempera-tur v tzyiq ykslir, sonra temperatur v qatlq azalr. Temperatur, tzyiq v qatlq btn dvr rzind dyiir. Odur ki, dvri proseslri avtomatladrmaq v mexanikldirmk tin olur. Dvri proseslr xidmt etmk byk enerji srfi tlb edir. Digr trfdn d alnan mhsulun keyfiyyti d yksk olmur. Bir tsikl srf olunan vaxt da dvri proseslrd fasilsiz proseslrdkindn ox olur. Fasilsiz proseslrd xammal arasksilmdn aparata daxil olduu kimi, mhsul da fasilsiz olaraq aparatdan xaric olur. Bu halda texnoloji proseslr, kmki v nqliyyat ilri eyni zamanda ba verir. Aparatn hr bir nqtsind temperatur, tzyiq v qatlq sabit olur. Odur ki, xammaln doldurulmas v mhsulun boaldlmasn mexanikldirmk v prosesi avtomatladrmaq asan olur. Fasilsiz proseslrd aparatlarn i rejimin nzart etmk daha saddir. Bu proseslrd mhsulun keyfiyyti fasilli (dvr) proseslrdkin nisbtn yksk olur. Bu zaman hm d tullantdan v istilikdn istifad etmk asandr. Kimya istehsalnn ksriyyti artq fasilsiz proses-lrl tmin edilmidir. Qeyd etmk lazmdr ki, el fasilli proseslr vardr ki, onlar fasilsiz yerin yetirdikd, mhsulun
mumi kimya texnologiyas 9 keyfiyyti pislir. Msln, da kmrn kokslamas prosesi bel proseslrdndir. evrilm drcsi, xm v seiciliyin yksk olmas texnoloji proseslrin intensivliyinin ykslmsin sbb olur. mumiyytl, texnoloji proseslrd itirak edn aparatlar o vaxt intensiv ilyir ki, onlarda ba vern proseslr daha tam olsun, dnn proseslrd is tarazlq daha ox saa, yni sas mhsulun alnmas istiqamtind yerdyimi olsun. Reaksiyan istniln istiqamt ynltmk n onun tarazlq haln yrnmk lazmdr. Aparatn intensivliyi reaksiyann srti il , dnn proseslrd is tarazlq halnn yaranma srti il mtnasibdir. 1.2.1. Texnoloji proseslrin sxemi Kimyvi texnoloji proseslrin ksriyyti oxmrhlli olur. Hmin mrhllr daxil olan reagentlrin v alnan mh-sullarn tbiti, prosesin fiziki v kimyvi raiti il bir-birin-dn frqlnir. Texnoloji proseslr zamandan asl olaraq mad-dlrin axn istiqamti v aparatlarn i rejimin gr 3 qrupa blnr. 1. Fasilsiz proseslr. 2. Fasilli (dvri) proseslr. 3. Kombinedilmi proseslr. Fasilsiz proseslrd xammaln aparata daxil olmas v mhsulun aparatdan xaric edilmsi fasilsiz aparlr. Bel aparatlarda proseslr arasksilmdn aylar, htta illrl davam etdirilir. Fasilsiz proseslrin mrhllri eyni zamanda aparlr v yalnz sahlrl bir-birindn frqlnir. Bel aparatlarn btn nqtlrind temperatur, tzyiq v qatlq sabit qalr. Neftin borulu qurularda fasilsiz distillsi, amonyakn sintez kalonlarnda hidrogen v azotdan sintez prosesi, yaxud metanol istehsaln (kil 1.1) fasilsiz proseslr misal gstrmk olar. N..Slimova, B..ahplngova 10 Xammal (CO + 2H2) prosesd dvr edn qarqla birldirilrk 1 kontakt aparatna verilir. Qarq kontakt aparatnda reaksiyaya daxil olur v qismn metanol alnr. Qaz qarnn kontakt aparatndan bir df keirilmsi nticsind onun 2728%-i metanola evrilir. Reaksiyaya daxil olmayan (CO + 2H2) qarn prosesd tkrarn dvr etdirmkl meta-nolun xmn 9598% – atdrmaq olur. Metanol v qaz qar 2 soyuducusuna verilrk metanol mayelir v 3 separatorunda qaz qarndan ayrlr. Bellikl , xammal (CO + 2H2 ) proses fasilsiz daxil olduu kimi, metanol da proses-dn fasilsiz xaric olur. Burada proses sabit fiziki kimyvi raitd aparlr, mhsuldarlq yksk olur, aparatlar v onlarn yerldiyi binalar hcmc kiik olur. Bel proseslr kapital qoyuluu da azdr. Btn bu deyiln chtlr fasilsiz proseslrin stnlklri hesab edilir. Bu proseslrd hminin d istilikdn tam istifad olunur, proses nzart v 1 2 3 I II III kil 1.1. Metanol istehsalnda fasilsiz prosesdn istifad olunmas: 1 kontakt aparat; 2 soyuducu; 3 separator; I tz (CO + 2H2) qar; II dvr edn (CO + 2H2) qar; III CH3OH +CO+2 H2; IV maye metanol. IV
mumi kimya texnologiyas 11 avtomatladrma asanlar. Digr trfdn fasilsiz proseslrd xammaln doldurulmas v mhsulun boaldlmas mddtind aparat v qurular dayandrlmr. Fasilli proseslrd xammal v digr maddlr aparata doldurulur, proses baa atdqdan sonra mhsul boaldlr. Xammaln aparata doldurulmas v mhsulun boaldlma mddtind aparat dayandrlr. Bu o demkdir ki, mhsuldarlq aa dr. Prosesin digr atmayan chtlri d vardr. Fasilli proseslr konsistent yalarn alnmasn, da kmrn koksladrlmasn v hngdann yandrlmasn misal gstrmk olar. Kombinedilmi proseslr d ox yaylmdr. Bu proseslrd aparatlarn bzisi fasilsiz, bzisi is fasil il ilyir. Domna sobalarnda uqun istehsaln buna misal gstrmk olar. Bu zaman soba arasksilmdn yandrld halda, xammaln sobaya verilmsi v mhsulun oradan xarlmas fasilli davam edir. Reaksiyaya daxil olan maddlrin bir-birin nisbtn hrkt istiqamtin gr proseslr qrupa blnr: 1.Paralel axnl proseslr; 2.ks axnl proseslr; 3.arpaz proseslr. Gstriln proseslrd komponentlrin qatlqlar mxtlif olduuna gr prosesin hrktverici qvvsi d mxtlif olur. Paralel axnl proseslrd sistemin hrktverici qvvsi maddlrin birg hrkt yolunun uzunluundan asldr. Bu prosesd komponentlr v istilik eyni istiqamtd hrkt edir. Quruducu barabanlarn bzilri bu prinsipl ilyir. Paralel axnl proseslrd maddlr ox qzmr. Ona gr d bzi qurudulan maddnin ifrat qzmamas, yaxud paralanmamas n qurutman paralel axnl proseslrd yerin yetirirlr. ks axnl proseslrd itirak edn maddlr v istilik axnlar bir-birin ks istiqamtd hrkt edir. Bel proseslr nisbtn yksktemperaturlu proseslrdir. ks axnl N..Slimova, B..ahplngova 12 proseslrdn masir texnoloji sistemlrd geni istifad olunur. Soyuducular, qzdrclar, istidyidiricilr, kondensatorlar v s. bu prinsip zr ilyir. Bel proseslr axra qdr gedir v istilikdn tam istifad olunur. Nitroz sulu il sulfat turusu istehsalnda azot oksidlrinin v xlorid turusu istehsalnda hidrogenxlorid qaznn absorbsiyasn buna misal gstrmk olar (kil 1.2). kil 1.2 d gstriln sxemd hidrogenxlorid qaz v su bir-birin ks istiqamtd hrkt edir. ks axnl sistemlrd prosesin gediinin hrktverici qvvsi az dyiir. Buna sas sbb odur ki, prosesin axrnda absorbsiya olunan komponentin mhlul zrind v mhlulda parsial tzyiqi hmin maddnin son qatlndan az olur. Odur ki, bel sistemlrd mhsulun xm yksk olur. 1 II 2 II I 3 III 4 III kil 1.2. Xlorid tur usu istehsalnda hidrogenxlorid qaznn ks axn prinsipi zr absorbsiyas: 1,2 uducu qlllr; 3,4 turu yclar; I hidrogenxlorid qaz; II su; III xlorid turusu.
mumi kimya texnologiyas 13 arpaz proseslrd sistemin komponentlri v istilik axnlar bir-birin nisbtn myyn bucaq altnda hrkt edir. arpaz proseslr borulu buxar qazanlarnda gedn proseslri misal gstrmk olar. Bir ox neft rektifikasiya edn kalonlar da bu prinsip zr ilyir. Kimyvi mhsullarn istehsal eyni zamanda ba vern bir sra fiziki v kimyvi proseslr nticsind baa atr. Bel proseslrd aparatlar ya aq, ya da qapal sistemlrd ilyir. evrilm drcsini yksltmk mqsdil aq sistemd ilyn aparatlar ardcl yerldirilir. Qarlql tsird olan fazalar v ya onlarn komponentlri aparatdan bir df keirilir. gr evrilm drcsi bir aparatdan kedikdn sonra yksk olmursa, onda texnoloji sxem eyni tipli aparatlardan bir nesi ardcl qoulur. Bellikl , reaktorlar batareyas yaradlr. Bu cr qoulmu aparatlar sxemin aq zncirli sxem deyilir. Bel bir sxeml ilyn aparatlara nitroz qazlarnn turu il absorbsiyasn gstrmk olar. Bu sxemd nitroz qazlarnn bir aparatda udulmas byk deyil. Lakin 6 aparat ardcl qoulduqda nitroz qazlarnn absorbsiyas 92% -dn ox olur. Sulfat v xlorid turularnn istehsal da aq zncirli sxem zr aparlr. Aq zncirli sxemlr znd hm dnn, hm d dnmyn proseslri birldirir. Bel proseslrd xm yksk olmur. Msln, ammonyak istehsalnda bir aparatda ammonyakn xm 20% tkil edir. Digr trfdn alnan mhsul tmiz olmur. Bu mnada aq zncirli sxemlri qapal sxemlrl vz etmk daha lverili olur. Qapal sxeml mhsul istehsalnda reaksiyada itirak edn btn komponentlr, yaxud heterogen sistemin fazalarndan biri mmkn olan maksimum mhsul alnana qdr eyni bir aparata tkrarn qaytarlr. Bel sxemlrl hazrda ammonyak, mxtlif spirtlr (metanol, etanol), mhrrik yanacaqlar v s. alnr. Bir tsikl rzind ilkin maddlrin mhsula evrilm drcsi kiik olduundan onlar aparatlarda mhsula tam evriln qdr sirkulyasiya olunur. Sirkulyasiya olunan qara yenidn ilkin maddlr lav N..Slimova, B..ahplngova 14 edilir. lav ediln maddlrin miqdar itkini d nzr almaqla bir tsikld srf olunan maddlrin miqdarna brabr gtrlr. Qapal sxemlrl ilyn qurular daha qnatli hesab olunur, nki bel sxemlrd tullant mhsullar kimi atmosfer buraxlan zrrli maddlrin miqdar aq sxemd olduundan az olur. Heterogen proseslrd kombinedilmi sxemlrdn istifad olunur. Bel sxemlrd reaksiyaya daxil olan fazalardan biri ardcl olaraq btn aparatlar keir, qalan hisssi tullanr. kinci faza is aparatlarda sirkulyasiya olunur. Msln, koks qaznn emalnda buxar-maye fazas aq zncir sxemi zr ardcl olaraq btn aparatlardan keirilir. Soyuducu v absorbsiya mhlullar is ayr-ayr aparatlarda sirkulyasiya edilir. 1.3. sas texnoloji anlaylar Maya dyri Hr bir mssis mhsul istehsal edrkn myyn mbl xrc edir. gr bu xrc pul hesab il gtrlrs hmin xrc mhsulun maya dyri adlanr. Mssisnin bilavasit istehsalatla laqdar xrcin mhsulun fabrik-zavod maya dyri deyilir. Mhsulun fabrik zavod maya dyri aadak xrclrin cmin brabrdir: 1. Xammala, yarmmhsula v sas materiallara srf olunan xrc; 2. Yanacaa v elektrik enerjisin srf olunan xrc; 3. sas istehsal fhllrinin mk haqq; 4. Anmaya, yni sas istehsal fondlarnn, binalarn, tikilil rin v tchizatn anmasna srf olunan xrc; 5. sas istehsal fondlarnn saxlanmas v onlarn cari tmirini znd birldirn sex xrclri; buraya hm d kmki v tmir edn fhllrin, inzibat-tsrrfat iilrinin mk haqq, myin mhafizsin v thlksizlik texnikasna srf olunan xrclr daxildir; 6. mumi zavod xrclri.
mumi kimya texnologiyas 15 Qeyd etmk lazmdr ki, sas mhsulun maya dyrini sasn xammala (60-70%), yanacaa v elektrik enerjisin (10%) srf olunan xrclr tkil edir. mk haqq maya dyrinin 45 % – ini, anma 34 % – ini tkil edir. Bellikl , mhsulun maya dyri xammaln v enerjinin tam istifadsindn asldr. Odur ki, xammaln, yanacan v elektrik enerjisinin qnatl ilnmsi mhsulun maya dyrini aa salan sas amillrdn biri hesab olunur. Srf msal Xammal v enerji srfinin alnan mhsulun vahid ktlsin olan nisbtin srf msal deyilir v ton/ton, m3/ton, kVt.s/t v s. kimi istifad olunur. Xammaldan istifad msal Kimyvi proseslrin daha drin evrilmlrl ba vermsi, baqa szl onun daha byk hcmd getmsi xammaldan istifad msaln myyn edir v mhsulun xmna gcl tsir gstrir. Xammaldan istifad msal xammaln evrilm drcsi, mhsulun xm v mrkkb proseslr n hm d seicilikl xarakteriz olunur. evrilm drcsi maddnin reaksiyaya daxil olan miqdarnn mumi gtrlm miqdarna nisbtil llr. Tutaq ki, A B dnmyn reaksiya zr A maddsi B maddsin evrilir. gr maddnin ilkin miqdarn GAo v reaksiyaya daxil olmayan miqdarn GA il gstrsk reagentin evrilm drcsi aadak dsturla ifad oluna bilr: 0 0 A AA G GG = . (1.1) Mhsulun xm proses nticsind alnan mhsul miqdarnn onun nzri hesablanm miqdarna olan nisbtin deyilir v faizl hesablanr: %100=n h G G . (1.2) Bu dstur dnn proseslr n d ttbiq edilir v tarazlq halndak xm ifad edir: BA N..Slimova, B..ahplngova 16 %100=n T G G . (1.3) Dnmyn proseslrd tarazlq halndak xm vahid brabr olduu halda, dnn proseslrd vahiddn az olur, nki bel proseslrd xammaln hams mhsula evrilmir. Bzi kimyvi proseslrd xammal olaraq eyni zamanda bir ne madd istifad olunur. Bu halda xm xammallardan birin nzrn hesablanr. Seicilik v ya istiqamtlilik eyni zamanda bir ne paralel istiqamtd ba vern mrkkb proseslri xarakteriz edir. Bel proseslrd bir ne mhsul alnr. Bu mhsullardan biri sas, qalanlar is lav, yan mhsul adlanr. Seicilik (istiqamtlilik) sas mhsulun alnan btn mhsullara nisbti il llr. gr BA v DA paralel proseslr gedirs v B sas mhsul, D is lav mhsuldursa, onda seicilik: DB B GG G += . (1.4) Burada, GB sas mhsul, GD lav mhsuldur. Bzn seicilik, sas mhsulun GB reaksiyaya daxil olan madd miqdarna nisbti kimi d tyin edilir: DA B GG G += 0 . (1.5) Burada AA GG 0 frqi maddnin reaksiyaya daxil olan miqdardr. Bellikl , seicilik sas mhsulun xammaln mhsula evriln hisssin nisbtil llr. Onda evrilm drcsi, xm v seicilik arasnda aadak asll gstrmk olar: == yaxud . (1.6)
mumi kimya texnologiyas 17 Demli, xmn evrilm drcsin nisbtil lln kmiyyt seicilik deyilir. Mhsuldarlq v gc. Man, aparat, sex v zavodlarn effektli ilmsini xarakteriz edn sas gstrici mhsuldarlqdr. Vahid zamanda alnan mhsulun v ya emal olunan xammaln miqdarna mhsuldarlq deyilir. Mhsuldarlq kq/saat, t/gn, m3/gn vahidlri il llr. M = G/ . (1.7) Mhsuldarlq balca olaraq prosesin srtindn asldr. Srt artdqca mhsuldarlq da artr. Aparatn vahid zamandak maksimal mhsuldarl onun gc adlanr. Maksimal mhsuldarlq is yalnz optimal raitd ld olunur. ntensivlik. Aparatn mhsuldarlnn onun hcmin v ya en ksiyin nisbtin intensivlik deyilir. ntensivlik bir saat rzind alnan mhsulun kiloqramlarla miqdarnn aparatn vahid hcmin olan nisbtil llr. Prosesin intensivliyinin snayed ox byk hmiyyti vardr. ntensivlik artdqda prosesd itirak edn aparatlarn hcmini kiiltmy imkan yaranr. Bu da aparata kapital qoyuluunu azaldr v alnan mhsulun maya dyrini aa salr. ntensivlik prosesin srtindn asldr v mhsul xmnn maddlrin aparatda qalma mddtin olan nisbtini gstrir. Regenerasiya v rekuperasiya Xammala qnat etmk, bununla da mhsulun maya dyrini aa salmaq mqsdil texnikada regenerasiya v rekuperasiya proseslrindn istifad olunur. Regenerasiya Texnoloji prosesd ilnmi maddlrin xasslrini myyn sullarla brpa edib, yenidn istifad n yararl hala salma prosesin regenerasiya deyilir. Prosesd z aktivliyini itirmi katalizatorun brpa edilib, yenidn proses qaytarlmasn buna misal gstrmk olar. Bel proseslri yerin yetirn aparatlara regeneratorlar deyilir. Bir ox N..Slimova, B..ahplngova 18 regenerasiya proseslrind katalizator z vvlki aktivliyini, yaxud madd z ilkin xasslrini tamamil brpa edir. Rekuperasiya proses zaman srf olunmu maddnin bir hisssinin (bzn d alnan mhsulun bir hisssinin) yenidn aparata qaytarlmas prosesin rekuperasiya deyilir. Bzi hlledici buxarlarnn prosesdn xandan sonra tutulub yenidn proses qaytarlmasn, alnan benzinin bir hisssinin yenidn rektifikasiya kalonuna suvarma kimi qaytarlmasn rekuperasiyaya misal gstrmk olar. 1.4. Kimya texnologiyasnn sas qanunauyunluqlar Texnoloji proseslr bir-biril qarlql laqd olan 3 mrhldn ibartdir: 1. Reaksiya komponentlrinin reaksiya zonasna daxil edilmsi; 2. Kimyvi reaksiyann balanmas v baa atmas. 3. Reaksiya mhsullarnn reaksiya zonasndan xaric edil- msi. Bu mrhllri nzrdn keirk. Reaksiya komponentlrinin reaksiya zonasna daxil edilmsi molekulyar diffuziya v ya konveksiya yolu il hyata keirilir. gr reaksiya qar intensiv qardrlarsa kon-vektiv proses turbulent diffuziya adlanr. oxfazal sistemlrd reagentlrin reaksiya zonasna daxil edilmsi adsorbsiya, absorbsiya, brk maddlrin ridilmsi, qazlarn desorbsiya olunmas, mayelrin buxarlandrlmas v s. kimi mxtlif yollarla hyata keirilir. Bu proselrin sasn diffuziya tkil edir. Diffuziya zaman maddlrin bir fazadan baqa fazaya kemsi prosesi ba verir ki, buna da ktltrm deyilir. Kimya snayesind ba vern kimyvi reaksiyalar ox mxtlifdir. Aparlma raitindn asl olaraq kimyvi reaksiya-lar aadak qruplara blmk olar: 1. zotermik v qeyri-izotermik reaksiyalar; 2. Sabit v dyin hcmd gedn reaksiyalar;
mumi kimya texnologiyas 19 3. Adiabatik v qeyri-adiabatik reaksiyalar; 4. Mono-, di- v polimolekulyar reaksiyalar; 5. Homogen v heterogen reaksiyalar. Homogen reaksiyalarda qarlql tsird olan komponentlr bir fazada, heterogen reaksiyalarda is mxtlif fazalarda olur. Baverm mexanizmin gr reaksiyalar sad, ardcl v paralel olur. Gstriln reaksiyalar dnn v dnmyn ola bilr. gr dnmyn sad reaksiya ba verirs )( BA zamana gr A maddsinin qatl getdikc azalr, B mad-dsinin qatl is artr. Myyn bir anda A maddsi tam srf olunduundan reaksiya dayanr, yni baa atr. Dnn sad reaksiyalarda is )( BA zaman kedikc A maddsinin qatl azalr, B maddsinin qatl artr. Dnmyn reaksiyalardan frqli olaraq bu halda el bir an atr ki, sistemd tarazlq yaranr v rait sabit olduqda A v B maddlrinin qatlqlar da dyimir. Bu reaksiyalarda maddlrin qatlqlarnn zamandan asl olaraq dyimsi kil 1.3 1.4 – d gstrilmidir. N..Slimova, B..ahplngova 20 Ardcl reaksiyalar mrhl il gedir. Bel ki, vvlc ilkin maddlrdn aralq madd, ondan is son mhsul alnr (kil 1.5): DBA KK 21 . (1.8) K1 birinci, K2 ikinci mrhlnin srt sabitidir. Reaksiya prosesind A maddsi tdricn srf olunur. vvlc artmaqda olan B maddsinin qatl D maddsin evrilm hesabna tdricn azalr v B maddsinin qatl maksimumdan enmy balayr (kil 1.5 a). Zaman kedikc D maddsi toplanr v B maddsi tam srf olunur. C B C B A A kil 1.3. Dnmyn sad reaksiyalarda reagentlrin qatlqlarnn zamandan asl olaraq dyimsi. kil 1.4. Dnn sad reaksiyalarda reagentlrin qatlqlarnn zamandan asl olaraq dyimsi.
mumi kimya texnologiyas 21 B maddsinin qatl (miqdar) birinci (K1) v ikinci reaksiyann (K2) srt nisbtindn (K1/K2) asldr. gr birinci reaksiyann srti ikinci reaksiyann srtindn bykdrs A maddsi tamamil B maddsin evrilir v reaksiya mhsulu B v D maddlrinin qarndan ibart olur (kil 1.5 b). gr ikinci reaksiyann srti birinci reaksiyann srtindn bykdrs B maddsi tamamil D maddsin evrilir (kil 1.5.v). Paralel reaksiyalar zaman ilkin madd reaksiyaya bir ne istiqamtd daxil olur. Sad halda paralel reaksiyalarn sxemini aadak kimi gstrmk olar: Yaxud DA BAK K 2 1 . (1.9) Zaman kedikc A maddsi tamamil srf olunur, vzind B v D maddlri alnr. Yni reaksiya mhsulu B v D maddlrinin qarndan ibart olur. (kil 1.6). C kil 1.5. Dnmyn ardcl reaksiyalarda reagentlrin qatlqlarnn zamandan asl olaraq dyimsi. a) b) v) C C A D B B D A B A D A B D K1 K2 N..Slimova, B..ahplngova 22 ksr texnoloji proseslrd reaksiya mhsulu mxtlif maddlrin qarndan ibart olduundan onlar ayrmaqla sas mhsulu almaq mmkn olur. Reaksiya mhsullarnn reaksiya zonasndan xarlmas diffuziya yolu il ld edilir. Bu halda da ktltrm v konveksiyadan istifad olunur. Texnoloji prosesin mumi srtini limitl dirmk n aadak 3 rtdn istifad edilir: 1. Kimyvi reaksiya ox yava gedir v prosesin mumi srtini myyn edirs, proses kinetik zonada gedir; 2. Prosesin mumi srtini reagentlrin reaksiya zonasna daxil edilmsi v ya mhsullarn zonadan xarlmas myyn edirs proses diffuziya zonasnda gedir; 3. Texnoloji prosesin btn mrhllrinin srtini lmk mmkn olursa sistem el faktorla tsir etmk lazm C A B D kil 1.6. Dnmyn paralel reaksiyalarda reagentlrin qatlqlarnn zamandan asl olaraq dyimsi.
mumi kimya texnologiyas 23 glir ki, o diffuziyan v reaksiyan srtlndirir. Bu mqsdl qatlq v temperaturu artrmaq lazmdr. Prosesin srti aadak formullarla ifad olunur: a) Homogen reaksiyalarda prosesin srti ktllrin tsiri qanununa saslanr: CKd dU m == . (1.10) b) Heterogen proseslrd reaksiyann srti faza keidlrini nzr almaqla hesablanr. Bu halda ktltrm tnliyi Nyutonun istiliktrm tnliyin oxayr: CFKd dU m == . (1.11) Kinetik sahd gedn heterogen proseslrin srti (1.10) tnliyin tabe olur. ksr proseslrd reaksiyann srti ilkin maddlrin qatlqlarnn dyimsin gr hesablanr: CFKd dU ilkm == . (1.12) v ya CKd dU ilkm == . (1.13) K homogen sistemlrd srt sabiti, heterogen sistemlrd ktltrm msaldr. K mrkkb parametr olub, reaksiyaya daxil olan maddlrin kimyvi v fiziki xasslrindn, aparatlarn konstruksiyasndan, reaksiya ktlsinin axn srtindn v homogen mhitd komponentlrin qarma drcsindn asldr. F heterogen sistemd qarlql tsird olan fazalar sthidir. (1.12) v (1.13) tnliklrindn K n tapsaq CF mK = . (1.14) N..Slimova, B..ahplngova 24 Burada: m kq-larla, – saatlarla, F m2 l v C kq/m3 l lldkd K kq/m2saat, kq/m3 v ya m/saatla llr. F – vzin aparatn hcmini gtrsk K 1/saatla llr. Reaksiyann srtini artrmaq n hr eydn vvl prosesin srtini myyn edn parametrlri (C, K v F) artrmaq lazmdr. Bu mqsdl n optimal rait seilir. Prosesin hrktverici quvvsini artrmaq n aadak sullardan istifad edilir: 1. Reaksiyaya daxil olan komponentlr qatlnn xammalda artrlmas; 2. Reaksiya zonasndan reaksiya mhsullarnn xarlmas; 3. Temperatur v tzyiqi dyimkl kimyvi tarazln yerdyimsi; Reaksiyaya daxil olan komponentlrin xammaldak qatl materialn aqreqat hal il myyn olunur. Brk materialdak faydal komponentin qatlnn artrlmas znginldirm, bu prosesi maye v qazlara ttbiq etdikd is qatladrma adlanr. Gstriln sullarla xammaln znginldirilmsi hm d, qarqlarn ayrlmas hesabna mhsulun keyfiyytinin yaxlamasna sbb olur. Reaksiya mhsullarnn reaksiya zonasndan xarlmas prosesin mumi srtini artrr. 21 UUU = . (1.15) (Burada, 1U – dzn, 2U – ksin gedn reaksiyann srtidir). Bu Us -nun(trsin reaksiyann srtinin), heterogen sistemlrd is prosesin hrktverici qvvsinin azalmas hesabna ld edilir: mh CCC = . (1.16) Burada: Ch komponentlrin hqiqi qatl;
mumi kimya texnologiyas 25 Cm hmin komponentlrin tarazlq qatldr. Kimyvi texnologiyann qanunauyunluqlarn bilmk v onu istehsalata ttbiq etmk, prosesi effektiv hyata keirmy imkan verir, mhsulun xmn artrr, keyfiyytini yaxladrr v intensivliyini yksldir. Odur ki, sas qanunauyunluqlar hm mvcud istehsal sahlrin ttbiq etmk, hm d yeni istehsaln tkilind onlardan istifad etmk lazmdr. Texnoloji proseslrd sistemin hrktverici qvvsi kimi temperaturun tnzim edilmsi sorbsiya v desorbsiya proseslrind ttbiq olunur. Temperatur v tzyiqi eyni zamanda tnzim etdikd prosesin hrktverici qvvsi mh CCC = ya Ch nin artmas, ya da Cm in azalmas hesabna artr. Temperaturun artmas prosesin srt sabitinin K artmasna sbb olur. Srt sabiti hminin katalizatorun itirak v reaksiya ktlsinin qardrlmas il d artr. Temperaturun artmasnn srt sabitin tsiri ksr proseslr n Arrenius tnliyi il myyn olunur: RTE eKK = 0 . (1.17) Hesablamalara ttbiq etmk n bu tnliyin bir qayda olaraq loqarifmik formasndan istifad edilir: )11 (lg3,2211 2 TTR E K K = . (1.18) Burada: K, K0, K1 v K2 mvafiq T, T0, T1 v T2 mtlq temperaturlarda reaksiyann srt sabiti; e natural loqarifmin sas; E reaksiyaya daxil olan maddlrin aktivlm enerjisi, Coul/mol; R qaz sabiti, Coul/moldrc. E, K1 v T1 in mlum qiymtlrind (1.18) tnliyindn istifad etmkl istniln T2 temperaturu n K2 ni myyn etmk v sonra da reaksiya srtinin temperatur msaln () hesablamaq olar: N..Slimova, B..ahplngova 26 T T K K 10+= . (1.19) ksr reaksiyalar n reaksiya srtinin temperatur msal Bant-Hoff qaydasna uyun olaraq, 2 4 – brabr olur, baqa szl temperaturun hr 10 drc artrlmas reaksiya srtinin 2 4 df artmasna sbb olur. Temperatur msal – T2 temperaturdak srtin ( 2TU ) T1 temperaturdak srt ( 1TU ) nisbti kimi myyn olunur: 421 2 =T T U U . (1.20) Katalizatorun iirak il srt sabitinin artrlmas kimya snayesind ox geni yaylmdr. Katalizatorlar aktivlm enerjisi E byk olan bir mrhlli proseslri aktivlm enerjisi kiik olan iki v daha ox mrhlli edir. Hr bir mrhlnin aktivlm enerjisi e1, e2. E dn ox-ox kiik olur. Katalitik proseslrin sxemini aadak tnliklrl ifad etmk olar. Katalizatorsuz reaksiya ya ba vermir, ya da zif gedir. ABBA + . (1.21) Bu reaksiyann aktivlm enerjisi E ox bykdr. Katalizator itiraknda bu proses iki ardcl mrhldn ibart olur: A + [kat] [Akat] . (1.22) A + [ Akat] AB + kat. (1.23) Hr mrhlnin aktivlm enerjisi (e1 v e2) ox-ox kiik olur. Bu reaksiyann katalizator itiraknda mumi aktivlm enerjisi aadak formul il ifad olunur: E ee E kat + = 21 111 . (1.24)
mumi kimya texnologiyas 27 Reaksiya ktlsi qardrldqda ktltrm msal v prosesin srt sabiti artr. Bu zaman molekulyar diffuziya konvektiv diffuziya il vz olunur. Baqa szl, komponentlrin qarlql tsirin diffuziya mqavimti azalr. Qardrma srtli olduqda proses diffuziya zonasndan kinetik zonaya keir v prosesin srt sabiti K aadak formulla hesablanr: K = f(D1,D2. D1I,D2 I) . (1.25) Burada: D1 v D2 heterogen sistemlr n ilkin maddlrin keid v ya diffuziya msal, D1I v D2II reaksiya mhsullarnn diffuziya msaldr. Homogen sistemlrd is yax qardrma zaman reaksiya komponentlrinin bir-birin diffuziyas tez ba verir v ona gr d prosesd diffuziya msal rol oynamr. Onda prosesin srt sabiti (K) dzn (K1), trsin (K2), lav ba vern dzn (K1I) v lav ba vern trsin (K2I) reaksiyalarn srt sabiti il myyn olunur: K = f(K1,K2. K1I,K2 I) . (1.26) Bzn ele olur ki, srt sabiti (ktltrm msal) ancaq bir diffuziya msal il (msln D1) myyn olunur. 1DK = . (1.27) – diffuziya tbqsinin qalnldr. 1.5. Texnoloji proseslrd kimyvi tarazlq Kimyvi texnoloji proseslri aparmaq n prosesin hans hcmd (tam v ya qeyri tam) getmsini v onun tarazlq rtini bilmk lazmdr. Xarici rait dyidikd kimyvi tarazln dyimsi hesabna z-zn kimyvi v diffuziya proseslri balanr. Nticd kimyvi tarazlq yeni raitd yaranr. Xarici raitin dyimsinin kimyvi tarazln N..Slimova, B..ahplngova 28 yerdyimsin tsiri Le-atelye prinsipi il myyn olunur. Bu prinsip gr: 1. Dnn reaksiya istiliyin ayrlmas il ba verirs tarazln soldan saga yerdyimsi n onu aa temperaturda aparmaq lazmdr, msln: N2 + 3 H2 2 NH3 + Q . (1.28) Baqa szl ayrlan istiliyi sistemdn knar etmk lazmdr. 2. Reaksiya istiliyin udulmas il gedirs, tarazln saa yerdyimsi n reaksiyan yksk temperaturda aparmaq lazmdr, msln: C H4 C + 2 H2 Q . (1.29) Bu reaksiyada tarazln hidrogenin alnmas istiqamtind yerdyimsi n sistem istilik vermk tlb olunr. 3. Reaksiya hcmin azalmas il gedirs tarazln soldan saa yerdyimsi n tzyiqin ykslmsi, hcmin artmas il gedirs tzyiqin azalmas tlb olunur. 4. Reaksiya hcmin dyimmsi il gedirs, tzyiq tarazlq halna tsir etmir, msln: CO + H2O (buxar) H2 + CO2 + Q . (1.30) Tarazln yerdyimsin, qatln dyimsi d tsir gstrir. evrilm drcsini artrmaq n ya reaksiyaya daxil olan maddlrin qatln artrmaq, yaxud reaksiya mhsullarnn mhitdki qatln azaltmaq lazmdr. Texnoloji proseslrin srti tarazlq sabiti il xarakteriz olunur. Dinamiki tarazlq sabiti K dzn v trsin reaksiyalarn srtlrinin nisbti kimi gstrilir: aA + bB pP + dD . (1.31) 1 U -dzn reaksiyann srti:
mumi kimya texnologiyas 29 [ ] [ ]ba BAKU = 11 . (1.32) 2 U – trsin reaksiyann srti: [ ] [ ]dp DPKU = 22 . (1.33) Burada, K1 v K2 dzn v trsin reaksiyalarn mvafiq srt sabitlri; [A],[B],[P] v [D] uyun olaraq A, B, P v D maddlrinin qatldr. Tarazlq hal yaranan anda dzn v trsin reaksiyalarn srti bir-birin brabr olur, onda: [ ] [ ][ ] [ ]ba dp cBA DP K KK == 2 1 . (1.34) Qaz halnda olan maddlr arasnda gedn reaksiyalar n komponentlrin qatl onlarn parsial tzyiqi il vz oluna bilr, onda K=Kp bB aA dD pP pPP PPK = . (1.35) Kp ni reaksiyaya daxil olan maddlrin qatl (KC) v onlarn mol hisslri il (N) ifad etmk olar. Onlar z aralarnda aadak kimi laqdardr: NCp RTKK = )( . (1.36) N Np PKK= . (1.37) Burada: P qaz qarnn mumi tzyiqi; N = P (m + n) . (1.38) Burada: m v n ilkin maddlrin stexiometrik msallardr. N..Slimova, B..ahplngova 30 2. Kimy vi reaktorlar, istehsal proseslrinin layihlndirilm si, kimyvi proseslrin v reaktorlarn modelldirilm si 2.1. Katalitik proseslr haqqnda mumi anlay Arrenius tnliyindn aydn olur ki, reaksiyann srti reaksiyaya daxil olan maddlrin aktivlm enerjisindn asldr. Aktivlm enerjisi az olduqda reaksiya srtli gedir. Demli el sul tapmaq olar ki, sistemd itirak edn maddlrin aktivlm enerjisini azaltmaq mmkn olsun. Bel sullardan biri katalizatorun ttbiq edilmsidir. Katalizator reaksiyada itirak edrk onun srtini dyidirn, nticd kimyvi chtdn brpa olunan maddlr deyilir. Reaksiyada katalizator itirak etdikd reaksiyaya daxil olan maddlrin aktivlm enerjisi dyiir v o bir ne mrhld baa atr. Katalizator itiraknda reaksiyann srti dflrl artr. O reaksiyan bir istiqamtd aparmaa imkan verir, yni lav proseslrin qars alnr, prosesi aa temperaturda aparmaa imkan yaranr ki, bu da enerji qnatin sbb olur. Kimya snayesi proseslrinin 90% – qdri katalizator ttbiq etmkl aparlr. zvi texnologiyada kataliz daha geni ttbiq olunur. Reaksiyada itirak edn maddlrl qarlql tsir nticsind v ya onlar hycanlandrmaqla reaksiyann srtini dyin, nticd kimyvi trkibc brpa olunan maddlr katalizator deyilir. Katalizatorun itirak il aparlan reaksiyalara katalitik reaksiyalar, proses is kataliz deyilir. Katalizator aqreqat halndan asl olaraq qaz, maye v brk halda ola bilr. Bu mnada kataliz iki qrupa blnr: homogen v heterogen kataliz. Homogen katalizd katalizator v reaksiyada itirak edn maddlr eyni bir fazada olur, baqa szl katalizator v reaksiyada itirak edn maddlr bir-birin qararaq homogen
mumi kimya texnologiyas 31 (bircinsli) sistem ml gtirir. Heterogen katalizd is katalizator v reaksiyada itirak edn maddlr mxtlif fazalarda olur. Katalizator reaksiyan srtlndirdikd proses msbt, yavadanda is mnfi kataliz adlanr. Reaksiyann srtini artran katalizatorlar daha geni ttbiq olunur. Katalizatorun aktivliyi dedikd, onun reaksiya srtini artrmaq drcsi baa dlr. Katalizatorun aktivliyi srt sabitinin nisbi artrlmas il myyn olunur. Katalizatorun zhrlnmsi onun aktivliyinin qismn v ya tamamil itirilm sidir. Bu knar qarqlarn katalizatorla bilavasit qarlql tsiri nticsind ba verir. Odur ki, bel zhrlr kontakt zhri deyilir. Katalizatorun zhrlnmsi dnn v dnmyn ola bilr. Dnn zhrlnmd katalizatoru zhrlyn knar qarqlar onu mvqqti zhrlyir. Dnmyn zhrlnm zaman katalizator z aktivliyini tamamil itirir. Onun aktivliyini regenerasiya vasitsil brpa etmk , yaxud onu yenisi il vz etmk lazm glir. Katalizatorun aktivliyini brpa edn maddlr promotorlar deyilir. El katalizatorlar vardr ki, onlar prosesd ba vern reaksiyalardan birinin (sas reaksiyann) srtini artrr, digr reaksiyalarn srtin tsir etmir. Bel katalizatorlara selektiv katalizatorlar deyilir. Msln, nitrat turusu istehsalnda ammonyakn azot 2oksidin qdr oksidlmsi reaksiyasnn srti platin katalizatorunun itirak il srtlnir, ksin hmin katalizator lav reaksiyalar hesabna azot 1oksid v azotun alnmas reaksiyalarnn srtini zifl dir. Demli bu prosesd platin selektiv katalizatordur. Bzn reaksiyaya daxil olan maddlrdn, yaxud reaksiya mhsullarndan biri katalizator rolunu oynayr. Bel reaksiyalara avtokatalitik reaksiyalar deyilir. Zncirvari reaksiyalar avtokatalitik proseslrdir. Bu reaksiyalar aparmaq n mhit xsusi madd lav edilir ki, bu da reagentlri N..Slimova, B..ahplngova 32 hycanlandrr. Bel maddlr inisiatorlar deyilir. nisiatorlar katalizatorlardan frqli olaraq reaksiya zaman srf olunur v nticd kimyvi chtdn brpa olunmur. 2.2. Texnoloji proseslrin sas reaktorlar Kimy vi reaktorlar ( latnca r ks tsiri ifad edn nkilisi, v actor tsir edn, hrkt gtirn demkdir) kimyvi reaksiyalarn hyata keirilmsi n istifad ediln snaye aparatlardr. Kataliz proseslri kontakt aparatlar adlanan reaktorlarda aparlr. Reaktorlar texnoloji proseslrin sas aparatlardr. Ona gr reaktorlar kimyvi proseslrin effektiv yerin yetirilmsini tmin edn bir sra tlblr cavab vermlidir. Bu tlblr aadaklar aiddir: 1. Maksimal aktivliy malik olan katalizatorun tlb olunan miqdarnn reaktorda yerldirilmsinin mmknly; 2. Faza v reagentlr hrktinin lazmi hidrodinamiki rejiminin tmin olunmas; 3. Bir-biri il tsird olan reagentlr v katalizator, hminin d ayr-ayr fazalarn tlb olunan kontakt sthinin ld olunmas; 4. stiliyin gtirilmsi v ya ayrlmas zaman lazmi istilik mbadilsinin tmin olunmas; 5. Lazmi reaksiya hcmin malik olmas; 6. Maksimum intensivlik; 7. Maksimum selektivlik; 8. Minimum enerji srfi; 9. Asan idar olunmaq v sabit rejimlilik; 10. Sadlik v thlksizlik. Reaktor konstruksiyas hm d reaksiyann optimal srtini tmin etmlidir. Bundan baqa, reaktorun konstruktiv tipinin seilmsi proseslrin aparlma raitindn v orada itirak edn maddlrin xasslrindn asldr. Bellikl , reaktor
mumi kimya texnologiyas 33 aparatlarnn quruluunu myyn edn mhm amillr aadaklar aiddir: 1. rejimi (dvr, fasilsiz v ya yarmfazilsiz); 2. Proses ba vern temperatur v tzyiq; ilkin madd- lrin v reaksiya mhsullarnn fiziki v kimyvi xasslri; 3. lkin maddlrin v reaksiya mhsullarnn aqreqat hallar; 4. Reaksiya v btvlkd prosesin istiliyi, hminin veriln (ayrlan) istiliyin srti; 5. Reagentlrin intensiv qardrlmas sullar; reagent- lrin daxil edilmsi v reaksiya mhsullarnn ayrlmas sul-lar; 6. Katalizatorun regenerasiya sulu v ya onun dyi-dirilmsi. sas zvi v neft kimya sintezi snayesi sahsind istifad olunan btn reaktorlar, aada gstriln sbblrdn asl olaraq bu v ya digr tip reaktorlara aid edil bilr: 1. Reagentlrin aqreqat halndan (qaz, maye, brk, qaz maye, maye maye, qaz brk, maye brk); 2. Katalizatorun aqreqat hal: brk (stasionar halda, psevdoqaynar halda, disperslnmi halda), maye. 3. stilikdyim sthinin (xarici, daxili) vziyyti; 4. stiliyin xarlma sulu (reagentlrin v ya reaksiya mhsullarnn buxarlanmas hesabna istilikdyim sthi il, soyuq reagentlrin verilmsi il); 5. Qaz, maye v brk (reagentlr v katalizator) hissciklrin dispersiyaladrlma sulu; 6. Fazalarn kontakt sthinin artrlmas sulu. Gstriln amillr kmki qurulularn (qardrc, istilikdyim qurulular v s.) konstruksiyalarn xeyli drcd myyn edir. Konstruksiyalarna gr reaktor qurulular aadak tiplr blnr: 1. Reaksiya kameras tipli reaktorlar; 2. Kalon tipli reaktorlar; N..Slimova, B..ahplngova 34 3. stilikmbadilli tipli reaktorlar; 4. Soba tipli reaktorlar. Kimyvi reaktorlara misal olaraq snaye sobalarn, kontakt aparatlarn, sintez kalonlarn, absorber v desorberlri gstrmk olar. Reaktorlara qdr yerldirilmi aparatlar sas texnoloji prosesin aparlmas v mhsulun alnmas n hazrlq aparatlar, reaktordan sonra yerldirilmi aparatlar is mhsulun ayrlmas n lazm olan aparatlardr. Kimyvi reaksiyalar v ktltrm (diffuziya) hallarn znd birldirn kimyvitexnoloji proseslri aparmaq n lazm olan aparatlara kimyvi reaktorlar deyilir. Kimya snayesind brk katalizatorlar itiraknda qaz fazada aparlan proseslr daha ox yaylmdr. Bu tip proses-lrin aparlmasnda ttbiq olunan kontakt aparatlar katalizator tbqsinin vziyytindn asl olaraq mxtlif olur: 1. Hrktsiz v ya szg katalizatorlar il ilyn kontakt aparatlar; 2. Qaynar katalizator lay il ilyn kontakt aparatlar; 3. Hrkt edn katalizator lay il ilyn kontakt aparatlar. Hrktsiz katalizator lay il ilyn kontakt aparatlar traf mhitl istilik mbadilsinin mxtlifliyin gr bir birindn frqlnir. Bunlardan hcmli, rfli v borulu reaktorlar gstrmk olar. Hcmli reaktorlar silindr formada olub, metaldan hazrlanr (kil 2.1). Reaktorun aa hisssind zrind katalizator lay olan tor yerldirilir. Qaz aparata ya yuxardan, ya da aadan daxil olur. Bu aparatlar z quruluuna gr saddir v ucuz baa glir. Bel reaktorlar qalndivarl silindirik olduqlarndan onlarda yksk tzyiqli proseslri aparmaq mmkndr. Bununla brabr hcmli reaktorlarda istilik mbadilsini tmin etmk n lazm olan qurular olmadndan onlarn ttbiq sahlri nisbtn mhduddur. Hcmli reaktorlar hm istilik effekti v hm d bir keid n evrilm msal byk olmayan proseslr n daha
mumi kimya texnologiyas 35 lverilidir. Reaktorda katalizatorun qalnl reaksiyann srtindn asl olaraq myyn olunur. Katalizator laynn qalnl reaksiyann srti il trs mtnasib olaraq seilir. Yni srtli reaksiyalar n katalizator lay nazik gtrlr. Bel aparatlar neftin emalnda (riforminq, alkillm) daha ox ildilir. Rfli kontakt aparatlar (kil 2.2) hcmli aparatlara nisbtn konstruksiya chtdn daha mrkkb olur. Bel aparatlarda katalizator laylar bir ne deikli r flr zrind yerldirilir. Rflr bir-birinin zrind mxtlif msaflrd quradrlr. Bel aparatlara istilik vermk v ya aparatdan istiliyi k nar etmk istilikdyidiricilrin kmyi il ld edilir. stilikdyidiricilr aparatn daxilind yerldirilir. Reaksiyaya daxil olan maddlr (qazlar) katalizatorun bir layndan kedikdn sonra istilikdyidiriciy daxil olur. Hr bir aralq istilikdyidiricid reagentlr lazm olan temperatura qdr ya isinir, yaxud soyuyur. Bellikl , proses mxtlif katalizator laynda, mxtlif temperaturlarda aparlr v reaktorun rejimi kil 2.1. Hcmli kontakt aparatnn (hrktsiz katalizator layl) sxemi N..Slimova, B..ahplngova 36 optimal rait maksimum yaxnlar. Rfli reaktorlar az da olsa hidravlik mqavimt malik olduqlarndan onlarn istis-mar n ox enerji tlb olunur. rflrin v istilikd-yidiricilrin say ox olduqda reaktorun rejimi optimal rait daha yaxn olur. Lakin rflrin v istilikdyidiricilrin saynn hddn ox olmas onun konstruksiyasn mrkkbldirir ki, bu da reaktorun maya dyrini yksldir. Rfli aparatlarn digr atmayan chtlri ondan ibartdir ki, qaz axnnn btn aparat boyu brabr paylanmas tinlir. Rfli reaktorlar, msln, kkrd 4-oksidin kkrd 6-oksid oksidlmsi prosesind ttbiq olunur. kil 2.2. Rfli kontakt aparatnn sxemi. 1 deikli r flr; 2 istidyidirici; 3 daxil olan qazlar; 4 katalizator; 5 araksm; 6 xaric olan qazlar.
mumi kimya texnologiyas 37 Borulu kontakt aparatlarnda istilik mbadilsi fasilsiz davam edir. Katalitik reaksiya katalizatorla doldurulmu borularda ba verir. Borular arasnda is istilikdayclar (endotermik reaksiyalar zaman) (kil 2.3a), yaxud soyuducu agentlr (ekzotermik reaksiyalar zaman) (kil 2.3 b) hrkt edir. Borularda hrkt edn reagentlrl borular arasnda hrkt edn istilikdayc (soyuducu) ks axn prinsipi zr hrkt edir. Ayrlan istilikdn utilizator nlrini qzdrmaq n istifad edilir. Qaz aparatn aasndan daxil olaraq katalizatorla dolu borularn aras il yuxar qalxr, sonra is yuxardan borulara daxil olaraq katalizatorla grr (kil 2.3 b). stilik aparatdan fasilsiz olaraq knar edilir. Buna baxmayaraq aparatdak temperatur rejimi optimal rejimdn uzaq olur. kil 2.3. Borulu kontakt aparatnn sxemi. 1 borulu tor; 2 katalizator borular; 3 aparatn gvdsi; 4 ilkin qazlar; 5 reaksiya mhsullar; 6 yanacaq qazlar; a borularda katalizator yanacaq qazlar il qzdrlr; b borularda katalizator, soyuq reagentlrl istiliyin xarlmas. N..Slimova, B..ahplngova 38 Bunun sas sbbi ondan ibartdir ki, reaksiyann vvlind onun srti byk olduundan ayrlan istilik d ox olur v onu aparatdan srtl knar etmk lazm glir. Reaksiyann sonunda is ayrlan istilik bir ne df azalr. Odur ki, borularn yuxar, xsusil orta hisssi ox qzr, aa hisssi is katalizatorun aktivliyini tmin edn temperatura qdr isinmir. Bellikl d, katalizatorun aktivliyindn tam istifad olunmur. Bu chtdn borulu reaktorlar rfli reaktorlardan geri qalr. Borulu reaktorlarda temperaturu sabit saxlamaq n borularn sayn bir ne min atdrmaq lazm glir ki, bu da aparatn hazrlanmasn tinldirir. Qaynar katalizator lay il ilyn kontakt aparatlar silindrik formada hazrlanr. O, bir v ya bir ne qazpaylayc torla tmin olunur (kil 2.4). Tor zrind katalizator yerldirilir. Katalizator (1) dnvrldirilir v hissciklrinin ls 0,5 1,5 mm olur. Aparatn aa hisssindn reagentlr (5) el srtl verilir ki, katalizator hissciklri hrkt glrk katalizator layn da hrkt gtirir. Adama el glir ki, katalizator qaynayr. Reaksiya mhsullar (6) aparatn yuxar hisssindn xaric olur. stilik reaksiya zonasndan katalizator daxilind yerldirilmi soyuducular (4) vasitsil knar edilir. Kontakt aparatnn yuxar hisssi genilndirilmidir. Bu hiss katalizator hissciklri il aparlan tst qazlarnn xarlmas n nzrd tutulur. Qaynar layl katalizatorla ilyn kontakt aparatlarndan, msln, metanolun oksidlmsi il formaldehidin alnmasnda istifad edilir. Bel qurgular z quruluuna gr ox sad olur. Katalizatorun daim hrkt etmsi katalizator laynn istilik keiriciliyini tmin edir. Katalizator hmi maye kimi hrkt etdiyindn onu proses zaman regenerasiya etmk mmkndr (neftin krekinq sulu il emal). Bu aparatlarn atmayan chti ondan ibartdir ki, katalizator hrkt nticsind xrdalanr, srtnm nticsind hissciklri kiilir. Katalizator lay hrkt edn kontakt
mumi kimya texnologiyas 39 aparatlar iki hissdn ibart olur: regenerator v reaktor. Katalizator proses zaman reaktorda z aktivliyini itirir v arlq qvvsi altnda aa regeneratora axr v orada z aktivliyini brpa etdikdn sonra reagent buxarlarnn tzyiqi hesabna yenidn reaktora daxil olur. Bellikl , katalizator reaktor regenerator arasnda fasilsiz sirkulyasiya edir. Bel aparatlar neft mhsullarnn buxar halnda krekinq olunmasnda geni ttbiq olunur. Bu prosesd xammal buxarlar el byk srtl hrkt edir ki, qazdak katalizator hissciklri v srtnm qvvsi hissciklrin kisini artrr. Nticd katalizator hissciklri buxar-qaz faza il birlikd hrkt edir v reaktordan qaz axn il birlikd xr (kil 2.5). Katalizatorun sas hisssi reaksiya mhsullarndan tsiklon seperatorunda (ayrcda) ayrlr v katalizator pnevmatik qaldrc (4) vasitsil regeneratora (1) daxil olur. Regeneratorda katalizator zrin yatan kmr hissciklri yanr v tmiz katalizator kzrmi halda xammal buxarlar v qaldrc (4) vasitsil yenidn reaktora (2) qaytarlr. Bu aparatlarn kmyil kimya zavodlarnda fiziki ktl-mbadil proseslri v mliyyatlarn, fiziki absorbsiya v desorbsiya, buxarlanma, distill v rektifikasiya proseslrini aparmaq mmkndr. Bel reaktorlarda soda, mineral turular v bir sra zvi maddlr istehsal etmk olur. Gstriln reaktorlar kimyvi sorbsiya proseslri n d yararldr. Balql kalonlar daha ox yaylm reaktorlardr. Hmin reaktorlar absorbsiya desorbsiya proseslri n nzrd tutulur. Bu kalonlarda sulfat v nitrat turular istehsal olunur v koks qazlar emal edilir. Bel kalonlar zvi sintez proseslrind daha ox ttbiq olunur. N..Slimova, B..ahplngova 40 kil. 2.4. Qaynaq katalizator lay il ilyn kontakt aparatnn sxemi: 1 qaynar katalizator lay; 2 qazpaylayan tor; 3 qazpaylayan konus; 4 soyuducular; 5 ilkin qazlar; 6 reaksiya mhsullar.
mumi kimya texnologiyas 41 Barbotaj reaktorlar (kil 2.6) iki cr olur: torlu v kolpak boqabl reaktorlar. Boqablarn (nimlrin) torlu v ya kolpakl olmas qazmaye prosesinin xarakterindn asl olur. Hr boqab zrind barbotaj yolu il maye hcmind qazn disperslmsi ba verir, yni qaz qabarcqlar boqabdan ken maye tbqsindn keirilir. Boqabda qazmaye axn arpaz, kil 2.5. Hrkt edn katalizatorla ilyn kontakt aparatnn sxemi. 1 regenerator; 2 reaktor; 3 bunker; 4 qaldrc; 5 xammal; 6 hava; 7 tst qazlar; 8 reaksiya mhsullar; 9 buxar. N..Slimova, B..ahplngova 42 kalon boyu is ks axn prinsipi zr hrkt edir. Barbotaj kalonlar geni yaylmdr. Bu reaktorlardan soda istehsalnda, turularn qatladrlmasnda, neftin emalnda, xlorlama, distil v rektifikasiya proseslrind, zvi maddlr texnologiyasnda istifad edilir. Barbotaj kalonlar qurulu etibaril balql kalonlardan mrkkbdir. Onlarn qurulmas, istismar, tmizlnmsi daha tindir v xrclri d bykdr. Bununla bel, bu aparatlarda evrilm msal byk, intensivlik yksk olur. Mayeni splyn reaktorlar da ox yaylmdr. Mayeni splyn reaktorlar iki cr olur: splyn kalon tipli v tsiklonlu skrubber tipli. Bu tip reaktorlarda maye pnevmatik v ya mexaniki yolla qaz axn v ya qaz hcmind splnrk disperslir. Maye fazann sthi bu yolla aktivlir v genilnir ki, bu da prosesin srtlnmsin sbb olur. Bel reaktorlar, msln, sulfat turusu istehsalnda ttbiq olunur (kil 2.7). Bel reaktorlar ks axnl proseslr n yarayr. deal sxdrma prinsipi zr ilyir. rejimi sabit deyil, mayenin splnmsin oxlu enerji srf edir. in intensivliyi v hidravlik mqavimti aadr.
mumi kimya texnologiyas 43 kil 2.6. Barbotaj reaktorlarnn sxemi: 1 kolpakl boqablar; 2 qapaq; 3 mayenin tklm borusu; 4 qaz borusu; 5 torlu boqablar; 6 axn yolu. N..Slimova, B..ahplngova 44 kil 2.7. Mayeni splyn reaktorun sxemi: 1 gvd; 2 mayenin birqat splyicisi; 3 mayenin ikiqat splyicisi. Kpkl reaktorlarda qaz aadan yuxarya doru hrkt edir. Qaz reaktordak tordan v maye layndan el srtl keirilir ki, srtnm qvvsi (qazn mayey srtnm
mumi kimya texnologiyas 45 qvvsi) mayenin ktlsin brabr olur. Nticd asl halda olan kpk tbqsi ml glir ki, o da ox srtl hrkt edir. Bu zaman maye qabarcqlar qaz axn il yaxca qarr. Qazn srti reaktorun en ksiyind 1 m/san dn 3,5 m/san y qdr olur. Byk srtlrd kpk tbqsi paralanr v qazla aslqan damclar klind aparlr. Adsorbsiya desorbsiya proseslrind oxrfli kpkl reaktorlardan istifad edilir. Bu reaktorlara daxil olan mayenin hams torun deiklrindn kerk stdki rfdn qazn hrktin ks istiqamtd axr v hr rf zrind kpk tbqsi ml gtirir. Lazm olan rflrin say prosesin selektivliyin v reaktorun faydal i msalna gr myyn edilir. Reaktor arpaz v ks axn prinsiplri n yarayr. ntensivliyi ykskdir, asan idar olunur, quruluu saddir. Yksk selektivliy malik olmaqla enerji srfi byk deyil (kil 2.8). Borulu reaktorlar (boru boruda olan reaktorlar) sas etibaril yksktemperaturlu proseslr n nzrd tutulur. deal sxdrma prinsipi zr ilyir. Fazalar hm ks, hm d paralel axnla hrkt edir. Bu reaktorun intensivliyi aadr. Quruluca saddir, idar etmk v tnzimlmk asandr. Bu tip aparatlar zvi texnologiyann piroliz proseslrind ttbiq edilir. Onlar hminin absorbsiyadesorbsiya proseslrind d istifad olunur. Msln, hidrogenxlorid qaznn absorbsiya prosesi (xlorid turusu istehsalnda) borulu reaktorlarda aparlr. Kimyvi reaktorlarda istiliyin verilmsi v xaric edilmsi mxtlif sullarla hyata keirilir. stiliktrlm sulunun seilmsi n vvl reaksiya istiliyi v kimyvi prosesin temperatur raitindn asl olaraq myyn edilir. Hm d istilikdaycsnn fiziki v kimyvi xasslrinin nzr alnmas da vacibdir. Bu lamtlr gr btn reaktorlar iki yer bln bilr: 1.Birbaa istilikmbadilli reaktorlar; 2.Qismn istilikmbadilli reaktorlar. N..Slimova, B..ahplngova 46 Birbaa istilikmbadilli reaktorlarda istiliyin trlmsi reaksiya qarnn v istilikdayclarnn (bu halda istilik reaksiyann ekzotermiki olmas hesabna ayrla bilr v ya endotermiki reaksiyann hyata keirilmsi n istiliyin daxil edilmsi lazm olduqda) bilavasit kontakt nticsind ld olunur. kil. 2.8. Kpkl reaktorun sxemi: 1 tor; 2 qbul qutusu; 3 axn yolu; 4 kpyn paralanma qutusu.
mumi kimya texnologiyas 47 kil 2.9 v 2.10-da kimyvi reaktorlarn sas tiplri, o cmldn, istilik mbadilli kynkli v qardrcl hcmi axarl reaktorlarn, ikifazal proseslr n doldurmal kalon tipli reaktorlarn, borulu reaktorlarn, aralq v istilik mbadilsi elementlri olan oxlayl katalitik reaktorlarn sxemi gstrilmidir. kil. 2.9. Kimyvi reaktorlarn sas tiplri: istilik mbadilli kynkli v qardrcl hcmi axarl reaktorlar; b aralq v istilik mbadil elementlri olan oxlayl katalitik reaktorlar; istilikdayc; katalizator; E istilikmbadil elementlri. a) b) Reaksiya mhsullar Reaksiya mhsullar K E K lkin xammal lkin xammal lkin xammal N..Slimova, B..ahplngova 48 kil. 2.10. Kimyvi reaktorlarn sas tiplri: a) – ikifazal proseslr n doldurmal kalon tipli reaktorlar; b) – borulu reaktorlar; istilikdayc; katalizator; D doldurma; E istilikmbadil elementlri. Hidrodinamiki rejimin gr reaktorlar 3 yer blnr: 1. deal xarma tipli reaktorlar; 2. Tam qarma tipli reaktorlar; 3. Tam qarmal reaktorlar kaskad. Temperatur rejimin gr reaktorlar 3 cr olur: Mhsullar Xammal Mhsullar Xammal a) b) Mhsullar D Xammal lkin xammal K Mhsullar Xammal D
mumi kimya texnologiyas 49 1.zotermiki rejim; 2.Adiabatik rejim; 3.Politermiki rejim. Reaktorda izotermiki rejim btn reaksiya hcmind temperaturun sabit saxlanmas il xarakteriz olunur. Bu halda btn proseslr sabit temperaturda (torta = tk = const) ba verir. Bel rejim o halda mmkn olur ki, gr izotermiki reaksiya zaman ayrlan istilik qdr istilik xaric edilmi olsun v ya ksin endotermiki reaksiyalarn aparlmas zaman el miqdar istilik daxil edilsin ki, o da mxtlif proseslrin aparlmas nticsind udulmu olsun. Temperaturun sabit saxlanlmas n istiliyin daxil edilmsi ilkin xammaln istilik mbadil sthindn keirilmkl qzdrlmas, reaksiya zonasna su buxarnn daxil edilmsi v s., istiliyin xarlmas is xammal v reaksiya mhsullarnn bir hisssinin istilikdyidirici sthindn keirilmkl buxarlandrlmas v reaksiya zonasna soyudulmu xammaln verilmsi v s. il ld olunur. Endoter-miki ba vern reaksiyalarn izotermiki rejimd aparlmas prosesin misal olaraq etilbenzolun dehidrogenldirilmsi il stirolun alnmasn gstrmk olar. Bu halda istiliyin bir hisssi qzdrlm etilbenzol, qalan hisssi is qzdrlm su buxar il daxil edilir. Digr bir misal; ekzotermiki reaksiya zr ba vern alkilbenzolun alnmas prosesini gstrmk olar. Bu halda istiliyin sas hisssi benzolun bir hisssinin buxarlandrl-mas, qalan hisssi is istidyidirici sthin (reaktor kynyin-dn) kmyi il xarlr. Hidroformillm prosesi d izotermi-ki rejimd aparla bilr. Bu halda istiliyin xarlmas daxili (mhsullarn buxarlandrlmas hesabna), xarici v qarq yolla hyata keiril bilr. Reaktorda adiabatik rejim traf mhitl istilik mbadil-sinin olmamas il xarakteriz olunur. Odur ki, ekzotermiki reaksiya zr ayrlan istilik sistemin temperaturunu artrr. Bu zaman reaktorun giriind reagentlrin temperaturu xndak temperatura nzrn aa olur. Endotermiki reaksiyalarn N..Slimova, B..ahplngova 50 aparlmas zaman ks mnzr mahid olunur, baqa szl, sistemin temperaturu aa dr, reaktorun giriind reagentlrin temperaturu xndak temperaturdan yksk olur. Sad BA reaksiyasnn adiabatik rejimd aparlmas n xarakterik tnlik aadak kimidir. C Cqtt AoRBS += . (2.1) Burada: tS v tB reaksiya ktlsinin mvafiq olaraq reaktorun xnda v giriindki temperatur, 0C il; qR – reaksiya istiliyi, coul/mol il; xAoC – sas reagentin qatl, mol pay il; C – reaksiya ktlsinin istilik tutumu, coul/mol 0C il. Nzr almaq lazmdr ki, bel proseslrd traf mhitl istilik mbadilsi olmur v btn istilik reaksiya ktlsi il xaric edilir v ya ilkin xammalla daxil edilir. Bzi hallarda istilik lav olaraq su buxar il daxil edil bilir. Adiabatik rejimd hyata keiriln proseslr misal olaraq etilbenzolun dehidrogenlmsi il stirolun alnmas prosesini gstrmk olar. Burada reaktora etilbenzol il birlikd myyn miqdar su buxar verilir ki, o da hm istidayc, hm d duruladrc v katalizatorun regeneratoru rolunu oynayr. Adiabatik rejiml ilyn reaksiya proseslrin etilenin birbaa hidratasiyas prosesini gstrmk olar. Reaktorda politermiki rejim reaksiya istiliyin mtnasib olmayan xarici istilik mbadilsi il xarakteriz olunur. Bu halda istiliyin daxil edilmsi v ya xarlmas soyuducu v ya qzdrc axnlarn ayrc sthi v ya da onlarn bilavasit qarma sthi vasitsil hyata keirilir v istilik mbadilsi
mumi kimya texnologiyas 51 istidyidirici qurulular reaksiya zonasndan xarlmaqla fasilsiz v ya pillli ola bilr. stidayc kimi xammal, inert qazlar v katalizator mhlulundan istifad olunur. Bzn reaksiya nticsind ayrlan istilik xammal (ilkin reagentlr) lazm olan temperatura qdr qzdrmaa kifayt edir v xaricdn istiliyin verilmsin ehtiyac qalmr. Bel proseslr avtotermiki proseslr adlanr. Qeyd etmk lazmdr ki, reaktorda ba vern proseslrin istilik rejimi, bir trfdn reaksiya istiliyindn, digr trfdn d axnlarn: xammal v reaksiya mhsullarnn istiliktrtm qabiliyytindn asldr. kil. 2.11 v 2.12 d kimyvi reaktorlarn faliyytinin n maraql dinamiki rejimini gstrn sistemin faza tsvirlri gstrilmidir. kil 2.11a A nn yalnz mhkm stasionar halna uyun glir, ondan knara xma zaman x v y dyinlri ona trf qaytmaq istyir. kil 2.11b d olan trayektoriyann spiral xarakteri gstrir ki, A nn yalnz stasionar halna yaxnlama rejimi titryili snn olur. kil 2.12a da olan trayektoriya A nn mhkm olmayan stasionar halna uyun olub, ondan uzaqlab qapal Q trayektoriyasna yaxnlamaa can atan son tsikl adlanr. kil 2.12b d olan Q nqtsi x v y in snmyn titryiini gstrir. Bel rejimlrin (avtotitryili) tdqiqi dinamiki rejimlrin yrnilmsinin daha bir mslsidir. kil 2.12b stasionar hal rejimin uyun glir ki, bunlarn da biri davaml deyildir. Prinsip etibaril btn stasionar hallar mhkm olmayan vziyytlr d mmkndr. Bu halda onlar son tsikli hat edirlr. Dinamik rejimlrin yrnilmsi kimyvi reaktorlarn optimal qurulmas v avtomatladrlmas problemlrini hll etmy imkan yaradr. N..Slimova, B..ahplngova 52 kil. 2.11. Kimyvi reaktorlarn faza t svirlri: A – nn yalnz stasionar halna monoton yaxnlama il davaml rejim; b – A halna titryili yaxnlama il davaml rejim; kil. 2.12. kimyvi reaktorlarn faza t svirlri: a) – A halna titryili yaxnlama il davaml rejim; B avtotitryili rejim, A stasionar rejimdn Q son dvrn keir; b) 3 stasionar vziyyt hal, A v C davaml, B is davamsz rejim. a) b) a) b) Q a)
mumi kimya texnologiyas 53 2.3. stehsal proseslrinin layih lndirilm si Yeni istehsal qurular v aparatlarnn kfi v qura-drlmas snayed mvcud olan v faliyyt gstrn qurula-rn i prinsipin, yaxud laboratoriyada aparlan tdqiqat ilri-nin nticlrin saslanr. Bu zaman kimyvi texnologiyann sas qanunauyunluqlarndan istifad edilir. Bu sbbdn d hmin qanunauyunluqlar bilmk tlb olunur. Yeni bir texnoloji sistem tkil etmk n ilk nvbd layih tapr lazmdr. Layih taprnn trkib hisssini texnoloji qeydlr v sxemlr, sas aparatlarn – ksr hallarda reaktorlarn sxem-lri tkil edir. Layih taprn layih tkilatlarna mvafiq nazirliklrin gstrii il elmi tdqiqat institutlar verir. Layih taprndak mlumatlarda sasn aadak parametrlr gstrilmlidir: 1. stehsal prosesinin yeri; 2. stehsal prosesinin texnoloji sxemi; 3. stehsal gc; 4. Alnan mhsulun nv; 5. stifad olunan xammaln nv v keyfiyyti; 6. Texnoloji rejimin parametrlri; 7. Texnoloji aparatlar v onlar n lazm olan materiallar; 8. Prosesin nzart v tnzimlnm sxemi. Gstriln parametrlrin hr biri el seilmlidir ki, o yalnz bir qurunun deyil, btv prosesin optimal ilmsini tmin etsin. Layihnin hyata keirilmsindn vvl ilkin mlu-matlar texniki-iqtisadi hesablamalar aparlmaqla layih tkilat trfindn yoxlanlr, hesablamalar dqiqldirilir, lazm gl-dikd is layihnin ilkin mlumatnda myyn dyiiklikl r edilir. Verilmi tapra uyun olaraq layihlndirilm iki mr-hld hyata keirilir. Birinci mrhl layih tapr adlanr. Bu mrhly istehsaln tikilm yeri, onun saslandrlmas, istehsal metodlar, enerji v xammal mnblri, prinsipial tex- N..Slimova, B..ahplngova 54 noloji sxem, sas proses v aparatlarn hesabatlar, istehsal tatlarnn say, istehsaln hcmi v mhsulun maya dyri daxil olur. Layih taprnn sasn texnoloji hesablamalar tkil edir. Texnoloji sistemlri tkil etmk n vvlc mxtlif nv hesablamalar aparlr. Bu hesablamalarn n mhmlri aadaklardr: 1. Texnoloji hesablamalar bu hesablamalar mhndis texnoloqlar trfindn aparlr v tkil olunacaq istehsal prosesinin sas parametrlri bu hesablamalarda z ksini tapr. 2. Konstruksiya hesablamalar mhndis konstruktorlar trfindn aparlr. 3. Texnikiiqtisadi hesablamalar mhndis-iqtisadlar yerin yetirirlr. Prosesin, yaxud btv istehsaln optimal gstricilrini myyn etmk n mxtlif istehsal sullarnn texnikiiqtisadi gstricilrini mxtlif xammala v enerjiy gr mqayis etmk lazmdr. Bu sul ayr-ayr proses v aparatlarn optimal gstricilrini d mqayis etmy imkan verir. Bu qayda il texnoloq istehsaln bir ne variantnn hesabatn aparr. Nticd n yax proses v aparat myyn edilmi olur. Bundan baqa yeni istehsal prosesini layihldirmk n digr ixtisaslar kimyalar (prosesin mahiyytini, kinetikasn, termodinamikasn v s. bilnlr), ilingrlr (ventilyasiya qurularn quradranlar v s.), elektriklr (mhndis energetiklr) itirak edirlr. Bellikl , gstriln mxtlif nv hesablamalar, ertyojlar, sxemlr v btv maketlr toplusu birlikd yeni istehsal prosesinin layihsi adlanr. Layihnin birinci mrhlsinin sasn texnoloji sxemlr tkil edir. Texnoloji sxemlrd proses v ya aparatn, hminin d kimyvi-texnoloji prosesin mahiyyti tam v dqiq z ksini tapr. Burada eyni zamanda ayr-ayr aparatlarn formas, hcmi v s.-d gstrilir.
mumi kimya texnologiyas 55 Birinci mrhl, yni layih tapr, ikinci mrhlnin sasn tkil edir. Birinci mrhl hazr olmasa layihnin ikinci mrhlsi mmkn olmur. Layihnin ikinci mrhlsini ii ertyojlar tkil edir v layihnin btn blmlri zr ox dqiqlikl hazrlanr. ertyojlar, sxemlr v digr layih sndlri hazr olduqdan sonra inaatlara verilir. Onlar da hmin sndlr sasnda gstriln yerd tikinti iini yerin yetirir, texnoloji aparatlar yerldirir, aparatlar bir-biril laqlndirirlr v s. Bellikl , layih hyata keirilir. 2.4. Kimyvi proseslrin v reaktorlarn modelldirilm si Kimya texnoloji sistemlrin v ya istehsaln tdqiqi, layihlndirilmsi v xsusn d optimalladrlmas, hminin elektron hesablama manlarnn kmyi il idaretm sistemlrinin yaradlmas n modellrin yaradlmas vacib msllrdn biridir. mumi halda modelldirm konstruksiyas mxtlif olan, mxtlif ll aparatlarda ba vern proseslrin nticlrini vvlcdn bilmk n hmin proseslrin modellr zrind yrnilmsindn ibartdir. Modelldirm layihlndirilm mrhlsind mvcud olan aparat v qurularn optimallamas n aparlan tdqiqat iidir. Yeni istehsaln tkilind modelldirm vasitsil tdqiqat ii layih ii il laqlndirilir. Bu da prosesin laboratoriyadak tdqiqat iindn istehsalata kemsin imkan verir. Modelldirm vvlc modellrin qurulmasn v onlar sasnda istehsal proseslrinin v reaktorlarn yaradlmasn znd birldirir. Modellrin xsusiyytlri tdqiq olunmaqla reaktorlarn xasslri yrnilir. Kimyvi texnoloji proseslri v reaktorlar riyazi modelldirmk n vvlc hmin proseslrin srtini xarakteriz edn parametrlr (amillr) yrnilir. Bu amillr N..Slimova, B..ahplngova 56 aadaklardr: lkin maddlrin v reaksiya hcmind qarlql tsird olan reaksiya mhsullarnn qatlqlar C1, C2, C3; sistem komponentlrinin effektiv diffuziya msallar D1, D2, D3; temperatur t; tzyiq P; qarlql tsird olan fazalarn qardrlma drcsi – bmq ,, (bu amil hrkt edn fazalarn nisbi xtti srtlri il tyin olunur); ttbiq olunan katalizatorun aktivliyi AK; sistem komponentlrinin sxl bmq ,, ; zllk msallar dinamik msal v ya kinematik msal y; faza srhddind sthi grilm v ya adgeziya qvvlri ; qarlql tsird olan sistemin hndsi xarakteristikas; reaksiya hcminin hndrly H; aparatn en ksiyinin sas ls, msln, diametr Da v ya arpazaxnl proseslrd mayenin, yaxud qazn hrkt yolunun uzunluu L v s. Bellikl , modelldirmnin birinci mqsdi prosesin srtinin, yaxud srt sabitinin K, yaxud da mhsul xmnn X yuxarda sadalanan sas parametrlrl funksional laqsini riyazi yolla hll etmkdir. Msln, reaksiya srti (U) n bu laqni bel yazmaq olar: ). ( 321321 abmqKbmq DHAPtDDDCCCfU /= . (2.2) Kimyvi texnoloji sistemlri v aparatlar (reaktorlar) sas metodla modelldirmk olar: 1. riyazi modelldirm; 2. fiziki modelldirm; 3. miqyas keidi sulu il modelldirm. Riyazi modelldirm iki mrhld hyata keirilir. Birinci mrhld proses tsir edn sas parametrlrin laqlndirilmsi riyazi tnliklr vasitsil verilir, sonra parametrlr arasndak laqni ks etdirn yekun tnliklri
mumi kimya texnologiyas 57 almaq n lazm olan alqoritm, yni hmin tnliklrin hll proqram trtib olunur. kinci mrhlnin mahiyyti ondan ibartdir ki, alqoritmin kmyi il mxtlif parametrlr lazm olan istiqamtd dyidiril bilir, optimal rait seilir, modelin yrniln nmuny (prototip) adekvatl (uyunluu) myyn olunur. Riyazi modellm hesablama manlarnda aparlr. Ona gr d deyirlr ki, man riyazi modelldirm vasitsidir. Kimyvi texnoloji proseslrin tam riyazi modelldirilmsi ox mrkkb bir problemdir. Elektron hesablama manlar ttbiq etdikd bel, riyazi modelldirm asanlqla hll edilmir. Tam riyazi model qurmaq problemi hllik btn dnyada bir ne dqiq yrnilmi proses n mmkn olmudur. Msln, Kanada v Yaponiyada sulfat turusunun kkrddn alnmas prosesini tam modelldirmk tbbs gstrilmidir. Bel bir riyazi model yaratmaq n 500 tnlik sistemi hll edilmlidir ki, onlara da min yaxn dyin v ikiyzdn ox parametr daxil olur. Bel nhng sistemlrin hlli htta n masir elektron hesablama manlarnda yerin yetirildikd bel byk xrc tlb edir v bzn d zn dorultmur. Odur ki, mslnin hllini asanladrmaq n vvlcdn hr bir parametrin prosesin effektivliyin tsir drcsi myyn edilir. Effektivliy az tsir edn parametrlr tnlikdn xarlr. Lakin onu da nzr almaq lazmdr ki, hr cr sadldirm alnan qiymtlrin dqiqliyini azaldr. Kimyvi texnoloji proseslri v reaktorlar riyazi modelldirm zaman el hesablama manlar ttbiq edilir ki, mann blok sxemind ondak (mandak) elektron proseslri v modelln obyektin kimyvi proseslri oxar tnliklrl ifad olunur. Bellikl , differensial tnliklr sistemi kimyvi texnoloji proseslri tamamil ifad etmi olur. Hmin tnliklr elektron hesablama manlar il birlikd N..Slimova, B..ahplngova 58 prosesin riyazi modelini tkil edir. Bel riyazi model laboratoriya tcrblri sasnda istehsal prosesinin optimal parametrlrini tapmaa imkan verir. Modellmni oxar elektron manlarnn kmyi il aparmaq daha lverilidir. Bu yolla proses tsir gstrn parametrlri daha tez myyn etmk olur. Bu mqsdl mxtlif nv hadislr aid olan mxtlif, lakin oxar differensial tnliklr oxar manlarda modelldirilir. Kimyvi texnoloji proseslrin modelldirilm v optimallamasn elektron hesablama manlarnda hesablamaq n kinetik tnliklrdn istifad olunur. Bu tnliklr texnoloji rejimin bir ox parametrlrinin dyimsini nzrd tutur. Msln, qaz brk sistemi n bir ne tnliyin mumilmi formas olan (2.3) tnliyindn istifad edilir: = PCSeKU xsRT E 0 . (2.3) Burada: U reaksiyann srti; K0 srt sabiti; T temperatur; E aktivlm enerjisi; S msamli brk reagentin sthi; – reaktorun hcmi; C – reagentlrin qatl; – reaktorun doldurma msal, =0,70,8 kpklnmym mayelr n, =0,40,6 kpklnn mayelr n, P tzyiqdir. Gstriln parametrlrdn hr birinin dyimsi reaksiyann srtin tsir gstrir ki, (2.3) tnliyi d bu tsiri ifad edir. Modelldirm txminn aadak ardcllqla aparlr: kimyvi texnoloji proses tdqiq edilrk riyazi chtdn ifad olunur; funksional bloklar ymn tyin edn sistemin blok sxemi trtib olunur, funksional blok bir ne mliyyat (differensiallama, inteqrallama, vurma, toplama v s.) hat edir. Nticd texnoloji prosesi ifad edn ilkin tnliklr sistemi cryan ifad edn tnliklr sistemin evrilir. Cryan
mumi kimya texnologiyas 59 grginliyi reaksiya hcmind texnoloji rejimin parametrlrinin dyimsini modelldirir. Bellikl , ylm elektron sxemi prosesin (reaktorun) riyazi modeli hesab edilir. Prosesin (reaktorun) tam modelldirilmsi zaman onu xarakteriz edn kmiyytlrin (U, K v ya X) hidrodinamik v kinetik parametrlrdn aslln myyn etmk lazmdr. Hidrodinamik parametrlr ( tPdDhH a . v baqalar) qrup tnlikl ifad olunur. Birinci qrup t nlikl r zl mayenin X, Y v ya Z oxlar boyunca hrkt tnliklridir. Msln, X oxu n bu tnlik aadak kimi yazlr: ( ) + +++ =+++ dx d dz d dy d dx d dx dP dz d dy d dx d d d xxxx Zx Yx Xxx 3 12 2 2 2 2 2 . (2.4) Burada: dzddyddxd zyx ,, – reaktorda mvafiq koordinat oxu istiqamtind axnn orta srtinin dyimsi; dxd – x oxu boyunca hrkt srtinin dyimsidir; x oxu boyunca zl mayenin axnn xarakteriz edn mrkkb parametrdir. Bu dyim mayed ba vern sxlma v genilnm proseslri il laqdardr. kinci qrup tnliklr axnn ksilmzlik tnliklridir: 0)()()( =++ dz d d d dx d z y yx . (2.5) nc qrup tnliklr knar rtlrin tsirini ifad edn tnliklrdir. Bu tnliklr reaktora girid (H=0), xda, N..Slimova, B..ahplngova 60 aparatn divarlarnda, fazalar srhddind ( ,, dh – nn tsirini tyin edn tnliklr) gedn proseslrin tsirini ifad edir. Bu tnliklrin dqiq ifadsini vermk tindir. Msln, bel tnliklrdn biri sas mhsulun ilkin qatln v ya evrilm drcsini bu cr ifad edir: H = 0; Xilk = 0 . (2.6) Sirkulyasiya proseslrind bu tnliklr daha mrkkb olur. Msln, ammonyak istehsalnda onun ilkin xm bel taplr: . (2.7) Burada: tk v Pk kondensatordak temperatur v tzyiq; ci / – yeni daxil olan qaz qarnn hcminin sirkulyasiya olunan qarn hcmin nisbtidir. Fiziki modelldirm kriterial tnliklrin trtib olunmas il hyata keirilir. Bu modelldirm prosesin tam v ya qismn riyazi modellmsindn asldr. Kriterial tnliklri ona daxil olan parametrlrin funksional laqsi kimi myyn etmk lazmdr. Bu laq (2.2) tnliyind z ksini tapr. Kimyvi texnoloji mliyyatlarn v reaktorlarn xarakteristikasn vermk n aadak kriteriyalar ttbiq ounur: 1. Kinetik kriteriya; 2. Diffuziya kriteriyas; 3. Hndsi kriteriya; 4. Hidrodinamik kriteriya. Kinetik kriteriya kimyvi texnoloji prosesin aparlma raitindn asl olaraq mxtlif ola bilr. Bu kriteriyan tyin etmk n prosesin srtini xarakteriz edn sas parametrlr kompleks formada ttbiq olunur. Kinetik kriteriya n Damkeler tnliyi daha ox rol oynayr. Damkeler tnliyi:
mumi kimya texnologiyas 61 C uD a = . (2.8) Bu tnlik homogen sistemlr n: C HuD a = . (2.9) Heterogen sistemlr n: CV uL a = . (2.10) Burada: H reaksiya fazasnn uzunluu v ya hndrly; V hcmi srt (bir saatda 1 m3 reaksiya qarnn 1 m3 reaksiya hcmin nisbti il llr). Kinetik kriteriyan baqa tnliklrl d ifad etmk olar. Bunlar aadaklardr: Marqulis tnliyi: k Ma = . (2.11) Burada: k reaksiyann srt sabitidir. Dyakonov tnliyi: pD nB mA a CCC KP /= . (2.12) Bu tnlik pDnBmA + . (2.13) mumi reaksiya tnliyi n nzrd tutulur v tarazlq kriteriyas da adlanr. Burada: K tarazlq sabiti, CA, CB, CD maddlrin (2.13) tnliyindki uyun qatlqlardr. Ktltrm n bu kriteriyan aadak kimi d yazmaq olar: xP a = 1 1. (2.14) N..Slimova, B..ahplngova 62 Burada: x vahid hissd faza keid drcsidir. Diffuziya kriteriyas reaktorlar xarakteriz etmk n daha ox ildiln kriteriyadr v aadak tnliklrl tyin olunur: Nusselt tnliyi traf mhitd istiliyin yaylmasn xarakteriz edir: D lkNU = . (2.15) Mhitin fiziki xasslrini xarakteriz edn Prandl tnliyi: D l Dl R PP e eR = ==// . (2.16) Demli, Pekle kriteriyasn Reynolds kriteriyasna bldkd Prandl kriteriyas alnr. Pekle tnliyi konvektiv istilik mbadil konveksiyas il istiliktrm nisbtini xarakteriz edir: D l ltD ltPe == 2/ /. (2.17) Nusselt kriteriyas myynedici kriteriyadr. mumi srti daxil edn digr kriteriyalar da tklif edilmidir. Msln, diffuziya zonasnda ttbiq olunan tnlik: CD tuKD =2 . (2.18) Burada: C mhsulun, yaxud ilkin maddlrin qatldr, kq/m3 v ya q-mol/m3, u prosesin srti olub kq/m2saat v ya q-mol/m3 kimi llr. Homogen sistemlr n hmin kriteriya: CD aduKD =2 . (2.19)
mumi kimya texnologiyas 63 Heterogen sistemlr n is: CD duKD =2 . (2.20) kimi ifad olunur. Burada: d brk reagent parasnn, katalizator dnsinin, damcnn, qaz qabarcnn v s. diametridir. Hndsi kriteriya el simplekslr il ifad olunur ki, msln, onlar torlu boqablardak deiklrin diametrini, qaynar layda katalizator dnciyinin lsn, brk madd parasnn byklyn, maye damcsnn, yaxud qaz qabarcqlarnn diametrini v s. ifad edir. Hndsi kriteriyann sas simplekslri aadaklardr: H aD v ya ;;;;;2 2 aD d d h aD h aD d H L . (2.21) Burada: d v h yuxarda gstriln parametrlri ifad edir v mxtlif qiymtlr ala bilr. Elementar aktlarda reaksiyann srti aparatn, diametr(d) v hndrlynn(h) qiymt v llrindn asl olmur v sabit texnoloji parametrlrd reaktorun istniln elementar hcmind eyni olur. Qardrmann gclnmsi prosesin hrktverici qvvsini aa salr. Ona gr d mumi srt d azala bilr. Verilmi raitd proses yalnz kinetik sahd getdikd onun mumi srti azalr. Reaksiya hcmind temperaturun brabrlm drcsi d reaksiya ktlsinin qardrlma drcsinin funksiyas kimi myyn olunur. Bel olan halda aparatn hcmi tam qardrma mddtind onun iinin intensivliyin tsir etmir. Hidrodinamiki kriteriya aadak tnliklrl ifad olunur: N..Slimova, B..ahplngova 64 Reynolds tnliyi : =eR . (2.22) Bu kriteriya maye axnnn hidrodinamik rejimini xarakteriz edir. Frud tnliyi: lgFr =2 . (2.23) talt v arlq qvvlrinin nisbtindn ibart olan bu tnlik daha ox ttbiq olunur. Arximed tnliyi: 2 212 3 = glAr . (2.24) Arximed tnliyi qaldrc qvvnin talt qvvsin nisbtini xarakteriz edir. Eyler tnliyi: 2 = PEu . (2.25) Maddlr axnnn kanalda hrkti zaman srtnm nticsind myyn itki ba verir. Hmin srtnm itgisi Eyler tnliyi il hesablanr. Burada: g arlq qvvsi tcili (sabit kmiyytdir), 1 – ar fazann (brk, maye) sxl, 2 – yngl fazann (maye, qaz) sxl, P – reaktorun istniln hisssind tzyiqin aa dmsidir. Reaktorlarn hidrodinamik modelldirilmsi kinetik modelldirmdn ayrca da hyata keiril bilr. Onda Eyler v Reynolds kriteriyalar hlledici hesab edilir. Eyler kriteriyas
mumi kimya texnologiyas 65 axna gstriln mqavimti xarakteriz etdiyindn sad halda aadak kimi yazlr: nmeu QRcE = . (2.26) Burada Q – (4.20) tnliyind gstriln simplekslrdn biridir. Reynolds kriteriyas reaksiya ktlsinin qardrlma drcsini xarakteriz edir v aadak ox da mrkkb olmayan tnlikl myyn olunur: pnme QFrArcR = . (2.27) Burada: m, n, p v s. brabr qiymtli qvvt gstricilri, c – msaldr. Fiziki metodlarla yeni prosesi modelldirmk n vvlc mvafiq diferensial tnliklrin evrilmsi il (4.27) tipli mumi kriteriya tnliyi alnr: qpnrn ml QSAcMa = PrRe . (2.28) Burada: Re prosesin kinetika v hidrodinamikasna qardrlma drcsinin tsirini xarakteriz edir; mPr – diffuziya kriteriyas; rnA v S kinetik kriteriyalar; Q hndsi llrin simpleksidir. Tnliy daxil olan rnA v S kriteriyalar aadak kimi trtib olunur. rnA – Arrenius kriteriyas olub, aktivlm enerjisinin v temperaturun bir-birin nisbtini xarakteriz edir: RT EArn = . (2.29) Prosesd katalizator itirak etdikd onun aktivliyi Ak hmin prosesin srt sabitinin KK , katalizatorsuz prosesin srt sabitin K nisbti kimi taplr: N..Slimova, B..ahplngova 66 K KA KK = . (2.30) Qaz fazada itirak edn sistemlr n absorbsiya, adsorbsiya v desorbsiya proseslri xsusi rol oynayaraq reaksiyann srtin byk tsir gstrir. Bu tsir S simplekslri il ifad olunur: P pS =1 ; ;;; 432 m c m P PS P pS P pP P pS ==== . (2.31) Burada: P bir fazadan baqa fazaya ken reagentin parsial tzyiqi yaxud qatl, p reagent v ya komponentin prosesin vvlindki parsial tzyiqi, PC prosesin sonundak parsial tzyiq, Pm tarazlq halndak parsial tzyiqdir. Qaz qarnda tdqiq olunan komponentin qatl sfrdan 100% – qdr dyidikd S1 xtti olaraq sfrdan 1 – qdr, S2 birdn sfra qdr, S3 v S4 sfrdan sonsuzlua qdr dyi bilr. Bu simplekslri mayelr n d ttbiq etmk olar: ;100 100;; 765 a i ai i a CSC CCS C CS === . (2.32) Burada: Ca aktiv komponentin qatl, Ci inert qazlarn, yaxud mhluldak hlledicinin qatldr. Ca sfrdan 100% – qdr dyidikd simplekslrin qiymti: S5 sfrdan sonsuzlua qdr; S6 birdn minus sonsuzlua () qdr; S7 birdn sfra qdr (S6- ya oxar olaraq) dyiir. Bellikl , fiziki modellm n mumi tnliklr tapldqdan sonra tcrb yolu il prosesin msal v trtibi (qvvt drcsi) myyn olunur. Parametrlr bydlm qurularda yoxlandqdan sonra istehsal prosesinin modelldirilmsi hyata keirilir.
mumi kimya texnologiyas 67 Prosesin hidrodinamik v kinetik xarakteristikasn ayrlqda yazdqda ox sad kinetik tnlik alnr. Msln, yax hll olan qazlarn (HCI, NH3, SO2) v C2H5OH n su il absorbsiyas 200C d kpk tbqsind aadak tnlikl ifad olunur: 3.76,2 QPHM rxsa = . (2.33) Burada: Hxs. hidrodinamik kriteriya olub, kpk tbqsinin hndrlynn maye tbqsinin ilkin hndrlyn nisbti kimi taplr. Hxs. mrkkb funksiyadr v verilmi msl n aadak formulla ifad olunur: 5,02 9,31 3,125,05,0. ReRe QQWeaH mqxs = . (2.34) Burada: We Veber kriteriyasdr v mayenin verilmi hndrlynd (h) v sxlnda ( ) sthi grilmnin ( ) tsirini xarakteriz edir: 2hWe = . (2.35) Analiz nticsind mlum olur ki, modelldirm n riyazi metodlar fiziki metodlardan daha dqiqdir. Bunun da bir sra sbblri vardr. Fiziki modelldirmd: 1. Kriterial tnliklrd axtarlan kriteriya bir hdd gr tyin olunur, halbuki prosesin v ya hadisnin kriteriyas oxhdli differensial tnliklrl ifad olunur; 2. Tnliy tcrb yolu il tyin olunan qeyri dqiq gstricilr daxil edilir; 3. Kriterial tnliklr parametrlrin dyimsini model qurular miqyasnda nzr alr. gr prosesin n riyazi, n d fiziki modeli yoxdursa, modelldirm miqyas keidi sulu il hyata keirilir. Bu zaman eyni, yaxud oxar proseslrin qrafiki v cdvl mlumatlar mqayis edilir v onlarn ayr-ayr parametrlrinin bir-birin nisbti myyn olunur. Msln, N..Slimova, B..ahplngova 68 modelin reaksiya ktlsinin srtinin nmunnin reaksiya ktlsinin srtin nisbti Vm / V0 taplr, yaxud aparata daxil olan material axnlarnn qazlarn G v mayelrin L bir-birin nisbti G/L v s. hesablanr. Bu sul daha baha baa glir. gr layihinin tcrbsi az olarsa, reaksiya hcminin ehtiyat msallarn iki df artq gtrmk lazm glir. Bu da mhsulun maya dyrini artrr. Bellikl , prosesin v reaktorlarn riyazi v fiziki modellmsi xalq tsrrfat problemi kimi qarya qoyulur v bu problemin hlli yeni istehsal tikintisin lazm olan xrci v mhsulun maya dyrini azaldr.
mumi kimya texnologiyas 69 3. Kimya snayesinin xammal mnblri Kimya mhsullar istehsalnda xammal kimi tbii mate-riallar, yarmmhsullar (yarmfabrikatlar) v istehsalat tullan-tlarndan istifad edilir. Tbii materiallar snayed v mitd istifad olunan minerallar, kllr v da sxurlarndan ibartdir. Mxtlif t rkibli bu cr faydal qazntlar snayenin sa-sn tkil etmkl, lknin iqtisadiyyatnda byk hmiyyt malikdir. Yarmmhsullar mxtlif istehsal sahlrinin xammal hesab edilir v yeni istehsal emalna mruz qalrlar. stehsal prosesi zaman qalq mhsullar alnr. Qaln trkibind olan faydal maddlr tkrar istifad olunmaq n bzn yenidn istehsalata, yaxud proses qaytarlr. Bel hallarda qalq dvr edn mhsul adlanr. gr qalqdan baqa bir mqsd n istifad edilrs bel qala lav mhsul, tamamil istifad olunmazsa ona tullant deyilir. Tullantlar istehsalatda ttbiq v istifad olunmayan, lakin baqa mssislrd xammal kimi istifad olunan lav mhsullara deyilir. Kimya snayesind istifad olunan xammal mxtlif lamtlrin gr bir ne qrupa blnr: 1.Mnyin gr: mineral xammal, bitki mnli xam-mal, heyvani xammal. 2.Aqreqat halna gr: brk, maye v qaz halnda olan xammallar. 3.Trkibin gr: qeyri zvi xammal, zvi xammal. Mineral xammal yerin drin qatlarndan xarlan faydal qazntlardr. Bunlar 3 qrupa blnr: a) filizlr, b) qeyri-filizl r, v) yana biln xammal. Filizlr da sxurlardr. Onlardan ksr hallarda metallar alnr. Bu mqsdl da sxurlarndan kllr ayrlr. Bu kllr qara metallar: Cu, Ni, Pb, Zn, AI, Mg, Ca, Co; nadir N..Slimova, B..ahplngova 70 metallar: Sn, V, W, Bi, As, Hg, Mo, v s.; qiymtli metallar: Au, Ag, Pt, r, Os, Pd; radioaktiv metallar: U, Ra, Th almaq n sas xammal mnbyini tkil edir. Bzi filiz emal zaman metallarla yana bir sra kimyvi mhsullar da alnr. Msln, Cu, Zn v Ni alnan zaman eyni vaxtda sulfat turusu da istehsal olunur. Qeyri filiz xammal metallarn alnmas n yaramr. Odur ki, bel filizl rdn kimyvi, inaat v baqa qeyri metallik materiallar alnr. Bel filizl r kkrd, fosfor (fosfatlar), apatitlr, tbii kalium duzlar, xrk duzu, qum, gil il zngin sxurlar aid edilir. Bunlar tbitd klli miqdarda taplan mxtlif xammal olduqlarna gr snaye v knd tsrrfatnn mxtlif sahlrind geni istifad edilir. NaCI, FeS2, BaSO4, kalium duzlar, talk(Mg3Si4O10(OH)2), kaolin(Al2O3*2SiO2*2H2O), tbair, qrafi

Üzvi kimya texnologiyası v snaye ekologiyası

–>

Adabiyot [561]

Arxitektura [40]

Astranomiya [38]

Axborot [71]

Biologiya [387]

Biznes [47]

Bojxona [42]

Davlat Huquq Asoslari [4]

Dunyo din tarixi [32]

Ekologiya [109]

Estetika va Etika [30]

Falsafa [48]

Fizika [254]

Fransuz-Tili [22]

Geografiya [141]

Geometriya [6]

Huquqshunoslik [281]

Informatika [643]

Texnologiya [274]

Internet [43]

Ingliz tili [680]

Iqtisodiyot [1133]

Jahon tarixi [276]

Jamiyatshunoslik [24]

Kimyo [82]

Kasbiy Ta’lim [11]

Konsitutsiya [60]

Ma’naviyat [48]

Matematika [89]

Milliy G’oya [128]

Musiqa [2]

Nemis-tili [30]

Ona-tili [50]

Oshpazlik [39]

O’zbekiston tarixi [197]

Pedagogika [104]

Prezident Asarlari [17]

Psixologiya [149]

Rus-tili [44]

Qishloq xo’jaligi [92]

Siyosatshunoslik [25]

Soliq va Soliqga tortish [18]

Tilshunoslik [9]

Tibbiyot [64]

Turizm [172]

va Boshqalar. [332]

Sport [7]

Sxemotexnika [13]

–>

Sanoat ekologiyasi

Yukladi: routerboy Fan: Ekologiya

Diqqat! Agar referat yuklashda muammo bo’lsa ushbu silka orqali YUKLAB oling!

Qaytish Yuklandi: 2549

Bir qavatli sanoat binolari konstruksiyalarini montaji
Foydali qazilma konlarining sanoat tasnifi
Inson ekologiyasi
Termal va sanoat suvlari
Fargona viloyati. Tuzilishi, ekologiyasi

Hurmatli sayti foydalanuvchisi.Saytdan to’liq foydalanish uchun
Biz sizga ro’yhatdan o’tishni yoki saytga kirishingizni tavsiya etamiz.