TAJRIBA ISHI №3
MAVZU: UGLEROD MONOOKSIDI KONVERSIYASIDA KATALIZATOR
TARKIBINI ANIQLASH
Ishdan maqsad: uglerod monooksidi konversiyasida katalizator tarkibini
aniqlashni o’rganish.
Nazariy qism
Uglerod monooksidi konversiyasi katalizatorlari. Bu jarayon katalizatorlari
sifatida temir, xrom, kobalt, nikel va mis ishlatiladi. Mis temirga nisbatan aktiv bo’lsa
ham, ammo mis oltingugurtli aralashmalardan juda tez zaharlangani uchun ham mis
kamroq ishlatiladi. Lekin oltingugurtdan tozalangan uglerod monooksidli gazlarini
konversiyalashda rux+ xrom+ misdan iborat past haroratli katalizator ishlatiladi.
Hozirgi vaqtda bizda va asosan chet elda o’rta haroratli temir+ xrom
katalizatorlari ishlatiladi, aktivligi unchalik yuqori bo’lmasa ham.
Uglerod monooksidi konversiyasi kinetikasi
N.V.Kulkova va M.I.Temkin uglerod monooksidi konversiyasini 670 К (400оС)
dan yuqori haroratda F2O3 katalizatorida tekshirish, quyidagi mexanizmiga olib
kelishini aytib o’tgan:
{К}+Н2O(bug’)={К}O+Н2
{К}О+СО={К}+СО2
СО+Н2O(bug’) = СО2+Н2
Bu yerda K- katalizator yuzasining aktiv qismidir. Tekshirish shuni ko’rsatdiki,
vodorod- konversiya jarayonini sekinlashtiradi, uglerod dioksidi- tezlikka ta’sir qilmas
ekan, reaksiya tezligi uglerod monooksidi konsentratsiyasiga proporsionaldir, 670-770
К (400-500оС) haroratda diffusion faktorlar tezlikka ta’sir qilmas ekan.
Metanni har qanday konversiyasi natijasida asosan uglerod monooksidi va
vodoroddan iborat gaz aralashmasi olinadi. Bundan keying asosiy texnologik jarayon
bu uglerod monooksidini suv bug’i bilan konversiyalash reaksiyasidir:
СО(g)+Н20(bug’)=СО2(g)+Н2(g)+41,170 kJ
Le- Shatele prinsipiga muvofiq vodorod chiqishini oshirish uchun haroratni
pasaytirish kerak. Bosimni oshirish garchand termodinamik muvozanatga ta’sir etmasa
ham kinetic faktorlar va sistemaning unumdorligini oshirishga olib keladi.
Reaksiyaning muvozanat doimiysi:
Мд=РСО2РН2/РСОРН2О(bug’)
IgМд= f(Т) ни (Н20 : СО = 2 : 1)
natijalari shuni ko’rsatadiki, bug’: gaz, ya’ni Н2O:CО nisbatini 2: 1 dan oshirish
nomaqbuldir, chunki, u holda CO ni konversiyasi darajasi juda ham kam oshadi.
Optimal harorat esa katalizatorning tipi va aktivligiga, CO konversiyasi uchun
tenglangan texnologik tasvirga, hamda CO ni o’zgartirishning berilgan darajasiga
bog’liqdir. Sanoat sharoitida CO ni konversiyalash jarayoni 2 pog’onada olib boriladi:
-birinchi pog’onada oksidli o’rta haroratli temir- xrom katalizatorida 710- 740 K (450480оС) larda yuqori intensive jarayon ta’minlanadi, garchand bir qism (3- 6% hajm)
CO konversiyalanmay qolsa ham, ikkinchi pog’onada esa pastroq haroratli
katalizatorda 500-550 К(230-280оС) da qolgan CO ni konversiyasini deyarli
muvozanatga qadar yetkaziladi. Buntay texnologik tasvir, CO ni konversiyalash
darajasini oshirishga, bug’ini kamroq sarflashga va vodorodni chiqishini oshirishga
olib keladi.