-jadval - Toshkent kimyo-texnologiya instituti y. Q. Qodirov, A. T. Ruziboyev, A. A. Abdurahimov yog’larni rafinatsiyalash...

18.1-jadval
Sanoatda qo’llaniladigan, yog’ bilan himoyalangan nikelli katalizatorlar
to’g’risida ba’zi ma’lumotlar
Markasi
Firma
Mamlakat
Katalizatorni
vazifasi
N-222; H-222
Engelhard
Gollandiya,
AQSh
Umumiy foydalanish
uchun katalizatorlar.
Pricat 9910
G-53
Unichema
Sud-Chemie
Germaniya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
Yog’ va moylarni
oziqa va texnik
salomaslargacha
gidrogenlash uchun
N-235
Pricat 9920
G-95 K
Engelhard
Unichema
Sud-Chemie
Gollandiya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
Oziqa salomasi
ishlab chiqarish
uchun selektiv
gidrogenlash
katalizatorlari
SP-10
Pricat 9908
Engelhard
Unichema
Gollandiya,
AQSh
O’rtacha erish
haroratiga ega qattiq
229
G-111
Sud-Chemie
Germaniya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
qondolatchilik
yog’lari ishlab
chiqarish uchun
oltingugurtli
katalizatorlar
N-140
Pricat 9932
KE FC 40
Engelhard
Unichema
Sud-Chemie
Gollandiya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
Germaniya,
AQSh
Erkin yog’
kislotalari va texnik
yog’larni chuqur
gidrogenlash uchun
katalizatorlar
Yog’, moy va yog’ kislotalarini gidrogenlashda qo’llaniladigan nikel
katalizatorlarning umumiy texnik tavsifi.
18.2-jadval
Ko’rsatkichlar nomi
Tavsif
Tovar shakli
Yuqori dispersli katalizatorning yuqori haroratda
eruvchan yog’dagi suspenziyasi. Jigarrang yoki
kulrangga moyil qora rangdagi yassi tomchi, diametri
6-12 mm, asosan 7-8 mm bo’ladi.
Himoya muhiti
Erish harorati 52-80
0
C bo’lgan, chuqur gidrogenlangan
yog’; asosan erish harorat 65-70
0
C bo’lgan soya
moyidan olingan stearin.
Eltuvchi
Kizelgur, amorf kremniy oksidi, alyuminiy oksidi,
alyuminiy
va
kremniy
oksidlari
aralashmasi.
Zarrachalar o’lchami asosi 1-10 mkm bo’ladi.
Promotor, aktivator,
ingibitor
Magniy, sirkoniy titan oksidlari; oltingugurtning
vodorodli birikmalarini nikel bilan qayta ishlab olingan
nikel sulfidlari.
230
Tarkibi ,%
Nikel va uning
hosilalaridagi nikel
8-26: asosan 22-24
Eltuvchi
3-23 ; asosan 5-11
Promotor , aktivator,
ingibitor
Magniy oksidi 0-2; sirkoniy oksida 0-1; titan oksidi 0-
0,5; oltingugurt 0-1
Gidrogenlangan yog’
55-74; asosan 60-70
Nisbatlar
Nikel /eltuvchi
1-5,5; asosan 2,5-5
Nikel/nikel oksidi
0.65-0.85 ; asosan 0.7-0.8
Katalizator
zarralarining
o’lchami, mkm
5-15; asosan 5-7
G’ovak diametri, nm
2,5-12; asosan 3-5
Solishtirma yuzasi,
m
2
/g
130-260; asosan 180-220
Hajmiy massasi ,
kg/m
3
650-900; asosan 700-750
Chaqnash harorati
(yog’),
0
S
taxminan 300
0
S
Yog’ni o’z-o’zidan
yonishi
340-350
0
C gacha qizdirilganda o’z-o’zidan yonmaydi
(o’t olmaydi).
O’z-o’zidan qizib
ketishi
Katalizator 24 soat davomida 140
0
C da o’z-o’zidan
qizib ketmaydi. Juda kuchsiz o’z-o’zidan qizib ketish
xususiyatiga ega.
Barqarorligi
Germetik yopilgan tarada va 30
0
C gacha haroratda ikki
yil davomida o’z aktivligi va tovar shaklini saqlab
qoladi.
231
Qadoqlanishi
Hajmi 200 l bo’lgan, 150-160 kg katalizator solingan va
germetik yopilgan bochka.
Katalizatorni ajratib olish. Avtoklavdan tushayotgan salomasning tarkibida
katalizator mavjudligi uchun u qora salomas deb nomlanadi. Salomas katalizatordan
butunlay tozalanishi lozim. Inson organizmiga salbiy ta’siri sababli nikelning
oziqaviy salomasdagi miqdori 1,5 mg/kg dan, texnik salomasda esa 20 mg/kg dan
oshmasligi kerak. Nikelni maksimal darajada tozalanishi salomasni shuncha och
rangda bo’lishini ta’minlaydi.
Katalizator ajratib olinishidan oldin qora salomas sovitilishi kerak. Avvallari
bir vaqtni o’zida salomasni sovishi uchun hamda katalizator zarralarini cho’kishi
uchun xizmat qiladigan maxsus sig’imlar ishlatilgan. Ushbu usul saqlanib qolgan
joylarda, tindirgichning yuqorgi qismi aylanma vodorodni tozalash sistemasiga
ulanadi. Shu yo’l bilan qaynoq yog’ning havo bilan to’qnashuvi hamda vodorodning
zavod binolariga kirib ketishining oldi olinadi. Issiqlikning yo’qotilishi sababli bu
usulda sovitish samarasizdir.
Katalizatorni ajratib olish uchun qora salomas filtrlanadi.
Ishlatilgan katalizatordan metallarni ajratib olish. Filtrlash yo’li bilan
salomasdan ajratib olingan, qayta ishlatiladigan katalizator tarkibi salomas va
katalizator aralashmasidan iborat bo’ladi. Bu komponentlarning miqdori turli
sabablarga ko’ra keng masshtabda bo’lishi mumkin. Qayta ishlanayotgan formiat
katalizatori tarkibidagi yog’ miqdori 60-70 % atrofida, nikel-kizelgur katalizatori
tarkibida 50 % atrofida yog’ va 8-9 % nikel bo’ladi. Keyingi holda aralashma
zichligi hisoblar uchun 1250 kg/m
3
deb qabul qilish mumkin.
Nazariy jihatdan tahlil qilganda, katalizatorning aktivligini yo’qolish holati,
yog’da erimaydigan moddalarni katalizator aktiv markazlarni berkitib qo’yish bilan
tushuniladi. Bu moddalarni katalizatordan ajratib olish yo’li bilan uni aktivligini
tiklash mumkin.
Hozirgi vaqtda katalizator aktivligini regenerasiyalashni bu usulidan voz
kecha olmaymiz, chunki jarayon texnologiyasini ishlab chiqarish usullari yetarli
232
emas, chunki jarayon texnologiyasini ishlab chiqarish usullari yetarli emas.
Katalizator aktivligini yo’qotishning yuqori holatida, undan aktiv metallar sulfat
tuzlari holida ajratib olinadi, yoqimsiz iflosliklardan tozalanadi va yana katalizator
tayyorlash maqsadida ishlatiladi. Shunday qilib katalizatordagi aktiv metallar
regenerasiyalanadi.
Ishlatilgan katalizatorlardan aktiv metallar (Ni, Cu) sulfat kislota ta’sirida
ajratib olinadi, natijada ularning sulfat tuzlari hosil bo’ladi. Yog’ni sulfat kislotaning
suvli eritmasi bilan namlanmasligi sababli katalizatorni qayta ishlash uzoq davom
etadi, katalizatordan metallarni ajratib olish 2 faza amalga oshirish maqsadga
muvofiqdir. Bunda avval asosiy yog’ ajratib olinadi, so’ngra yog’sizlantirilgan
qoldiq sulfat kislota bilan ishlanadi. Shu tartibda jarayon sezilarli darajada
tezlashadi. Bunda ajratib olingan yog’, ishlatilgan katalizatordan yog’ni sulfat
kislota bilan to’g’ridan to’g’ri qaynatish yo’li bilan olingan yog’ga qaraganda
sifatliroq bo’ladi hamda sanitar-gigiyenik sharoit ham yaxshilanadi.
Hozirgi vaqtda gidrogenlash zavodlarida ishlatilgan katalizatorlarni
erituvchilar bilan to’liq yog’sizlantirish qator sabablarga ko’ra qo’llanilmaydi.
Ishlatilgan katalizatordan yog’ning ko’p qismini avtoklavlarda 105-107 ˚C
haroratda, elektrolitning suvli eritmasi bilan ajratib olinadi. Buning uchun germetik
berkiladigan, 6 m
3
hajmli, berk bug’ uchun zmeyevikga va minutiga 50-60 marta
aylanuvchi aralashtirgichga ega bo’lgan uskunaga 2 m
3
qaynoq 5 %li soda eritmasi
(50% yog’liklikka ega bo’lgan 1 tonna ishlatilgan katalizator uchun 100 kg soda
hisobida) solinadi. So’ngra aralashtirgich bilan aralashtirilgan holda 1 tonna
ishlatilgan katalizator beriladi, uskuna berkitiladi va 105-107 ˚C gacha qizdiriladi,
uskunadagi bosim 30-50 kn/m
2
(0,3-0,5 atm) bo’lishi kerak. Aralashtirib turgan
holda va shu harakatda uskunadagi aralashma 3,5-4 soat ushlanadi.
So’ngra bosimni tushirib uskunaga 1,6 m
3
20 % li qaynoq osh tuzi eritmasi
(1 tonna ishlatilgan katalizatorga 320 gr tuz miqdorida) solinadi. Uskunadagi
aralashma 30 minut davomida aralashtiriladi va 6-8 soat davomida tindiriladi.
Shundan so’ng yog’li qatlam alohida yig’gichga quyib olinadi, o’rta qatlam – tuzli
eritma soapstok yig’gichga tushiriladi, pastki qatlam – katalizatorni (kizelgur) suvda
233
erimaydigan noorganik qismi 3-4 marotaba qaynoq suv bilan yuviladi. Har bir
yuvishda aralashma 3-4 soat tindiriladi. Yuvish oqava suv tarkibida ishqor miqdori
2-3 gr/l atrofida bo’lguncha davom etadi.
Oqava suv soapstok yig’gichga yuboriladi, suspenziya holidagi cho’kma
alohida aralashtirgichga berilib, u yerda sulfat kislota bilan neytrallanadi va 90-95
˚C gacha qizdiriladi. Shu holdagi massa filtrlanadi yoki tindirish yo’li bilan suvdan
ozod etiladi. Filtrlangan massada 40-50 %, tindirilganda 90-92 % suv bo’ladi.
So’ngra metallarni ajratib olish uchun sulfat kislota bilan ishlanadi.
Ishlatilgan katalizatorni, uni tarkibidagi salomasni aralashtirgichli sovun
pishirish qozonida 70-80 ˚C da sovunlash yo’li bilan yog’sizlantirish mumkin.
Buning uchun hisoblashlarga qaraganda 10 % ortiqcha miqdorda olingan 5-7 %
natriy ishqori eritmasi qo’llaniladi. 6 soatdan so’ng sovunli aralashma qaynoq suv
bilan suyultiriladi va filtrpressga o’rnatiladi. Olingan filtrat – sovunli suv – soapstok
yig’gichga quyib olinadi. Filtrpressdagi qoldiq qaynoq suv bilan yuviladi. Oqova
suv sovunlangan massani suyultirish uchun ishlatiladi. Shundan so’ng filtr 10 minut
davomida bug’ bilan puflanadi, keyin havo bilan suv siqib olinadi va filtrlangan,
yog’sizlantirilgan qoldiq tushirib olinadi.
Yog’sizlantirilgan nikelli katalizatordan nikelni ajratib olish uchun uni
parchalash chaniga tarkibida 60-70 kg nikel bo’lgan (600-700 kg atrofida) miqdorda
solinadi. Parchalash chani bug’li va havoli barbatyorlarga ega. Uning devorlari
kislotaga chidamli plitalar bilan qoplangan. Chan qopqoq bilan yopiladi va tortish
trubasi hamda ko’rish lyukiga ega. Kislotali suyuqliklarni quyib oluvchi quvurlar
ham kislotaga chidamli metallardan yasalgan bo’lishi shart.
Parchalash chanining tepasiga sulfat kislotasi uchun o’lchagich o’rnatilgan
bo’lib, sulfat kislota changa monjyu yordamida beriladi. So’ngra changa
ko’rsatilgan metallarni zritishga zarur bo’lgan miqdorda texnik sulfat kislota
quyiladi, bug’ ochiladi va chandagi aralashma 2 soat davomida qaynatiladi.
Suyuqlik harorati 90-95 ˚C dan past bo’lmasligi lozim. Davriy ravishda suyuqlik
tarkibidagi nikel va erkin sulfat kislota miqdori aniqlanib turiladi. Parchalash
suyuqlikdagi nikel va erkin sulfat kislota miqdori (sulfat tuzlari ko’rinishida)
234
o’zgarishsiz qolgunga qadar davom ettiriladi. Keyin chandagi aralashma suv bilan
suyultiriladi, tindiriladi, yog’ yuzaga chiqadi, neytrallanadi, filtrlanadi yoki
dekantasiyalanadi.
Mis–nikel katalizatoridan metallarni regenerasiyalash ikki bosqida boradi.
Boshida, yuqorida yozilgandek nikel ajratib olinadi. Olingan nikel sulfat eritmasi
ajratiladi, sovitiladi, yog’ yig’iladi va qoldiq natriy sodasi bilan neytrallanadi,
shundan so’ng tindiriladi va tindirilgan suyuqlik quyib olinadi.
Sulfat kislotasida erimagan qoldiq parchalash chanida sulfat kislotasi
eritmasi bilan 1 litrga 250-300 gr miqdorda qayta ishlanadi. Sulfat kislota katalizator
tarkibidagi mis miqdoriga hisoblagandan 25-50 % ortiq olinadi (tahlil bo’yicha).
So’ngra changa 5-6 kg temir oksidi solinadi. Temir oksidi sariq loy ko’rinishida,
ya’ni temir oksidi nikel sulfat bilan temirdan tozalangan ko’rinishda 50 kg solinadi.
Parchalash suspenziyani qaynatib turgan holda, bug’ va havo to’xtovsiz berilib
turgan sharoitda olib boriladi. Temir sulfatning katalitik ta’siri ostida mis
oksidlanadi va sulfat kislotada eriydi. Aralashma tarkibidagi mis va sulfat kislota
miqdori, tahlil natijalari asosida, o’zgarishsiz qolgandagina parchalash jarayoni
to’xtatiladi. Shunda eritma soda bilan neytrallanadi, filtrpressda cho’kma filtrlanadi,
suv bilan yuviladi, havo purkam siqiladi va tushirib olinadi.
Ishlatilgan katalizatorlardan metallarni regenerasiyalashdan hosil bo’lgan,
nikel sulfat eritmasida bir qator chet moddalar bo’ladi. Ulardan temir tuzlari va
fosfor kislotasi keraksiz hisoblanadi. Temirning bir qismi katalizatorga o’tganda,
yog’ kislotasi bilan birgalikda uskuna devorlarini korroziyaga uchratadi. Fosfor
kislotasi kizelgurdan o’tganda yoki fosfatidlar hisobiga o’tib, yog’ni
rafinatsiyalashdan keyin ham uning tarkibida bir oz qoladi. Qayta ishlangan
katalizator tarkibida temir va fosfor miqdori analitik ma’lumotlarga ko’ra
quyidagicha (% da):
nikel -
2,8
kremnezem -
23,7
temir
-
0,95
235
fosfor
-
0,3
yog’
-
61,4
boshqa organik moddalar
-
4,1.
Umuman, temir miqdori gidrogenlash sharoitiga, uskuna sifatiga va boshqa
sharoitlarga bog’liq holda katta chegarada o’zgarishi mumkin. Kislotaga chidamli
po’latdan yasalgan avtoklavlar qo’llanilganda temirning miqdori ancha kamayadi,
boshqa hollarda u nikelni miqdoriga nisbatan 20-30% ortib ketadi. Bu miqdordagi
temir katalizator tarkibidan chiqib ketadi va uning aktivligini kamaytiradi. Shuning
uchun ishlatilgan katalizatorni parchalashda hosil bo’lgan mis va nikel tuzlari
eritmasidan temir chiqarib yuboriladi.
Nikelli katalizatordan nikellni ajratib olishda hosil bo’lgan nikel sulfat
eritmasida temir zakis tuz ko’rinishida bo’ladi. Bu eritmadan uni soda bilan
cho’ktirib olish mumkin emas, bunda bir vaqtning o’zida temir oksidining gidrati
bilan nikel oksidining gidrati ham cho’kmaga tushib qoladi.
Aksincha, temir okisi tuzlarini eritmadan nikelsulfat bilan yo’qotishsiz,
cho’ktirish mumkin. Nikelsulfat eritmasini tozalash usuli shunga asoslangan, unda
nordon temir oksidlanadi va ehtiyot bilan ishqor eritmasi berilganda gidroksid holida
cho’maga tushadi.
Oksidlanish gipoxlorid natriy yoki perekis vodorod bilan olib boriladi.
Gipoxlorid natriy belil oxagi va natriy karbonat ta’sirida olinadi:
CaOCl
2
+ Na
2
CO
3
= NaOCl +NaCl + CaCO
3
Olingan eritma laborakova suvi – neytral muhitda quyidagi sxema bo’yicha
oksidlanadi:
2NaOCl ------- 2NaCl + O
2
aktiv
Shuni ta’kidlash lozimki, xlorli kislota xlorid kislota bilan reaksiyaga
kirishib, yoqimsiz erkin xlor ajratadi. Shuning uchun, gidrogenlash zavodlarida
nikelsulfat eritmasidagi temirni oksidlash neytral yoki kuchsiz kislotali muhitda olib
boriladi. Neytral eritmada bu reaksiya quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
2FeSo
4
+ NaOCl + H
2
O ------ 2FeOHSO
4
+ NaCl
236
Hosil bo’lgan bir asosli temir sulfat keyinchalik gidrolizda yoki ishqor
ta’sirida asosiy, suvda erimaydigan tuzlarni beradi.
Natriy karbonat bilan tozalaganda hosil bo’lgan ortiqcha ishqorni oksidlash
quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
2FeSO
4
+ 2NaOCl + 2Na
2
CO
3
+ 3H
2
O ------ 2Fe (OH)
3
+ 2Na
2
SO
4
+ 2CO
2
+
2NaCl
Laborakov suvini tayyorlash uchun temir changa 600 l 30 ˚S gacha
qizdirilgan suv solinib, unga 120 kg 30-35 % aktiv xlorga ega bo’lgan xlorli oxak
qo’shiladi. Qumoq-qumoqlari qolmaguncha hammasi aralashtiriladi. So’ngra
changa aralashtirib turgan holda 15 %li soda (Na
2
CO
3
) eritmasi, reaksiya oxiriga
yetishini kuzatgan holda quyiladi. Soda reaksiya uchun zarur bo’lgan miqdorda
olinadi. Odatda xlorli oxakni sifatiga bog’liq ravishda 85-100 kg olinadi. Davriy
ravishda eritmadagi kalsiy tuzlari miqdori tekshirib turiladi. Bu tuzlar yo’qolgandan
so’ng chandagi aralashma 4 soat atrofida tindiriladi. Tiniq eritma aktiv xlor va
ortiqcha soda miqdori aniqlanadi. Ortiqcha soda bo’lsa changa qo’shimcha
miqdorda xlorli oxak qo’shiladi.
Sulfat nikel eritmasi temir chanda havo barbatyorlari bilan tozalanadi.
Tozalanadigan eritma changa solinadi, oz fursat uni tindiriladi, agar yog’ bo’lsa
ajratiladi. So’ngra havo bilan aralashtirib turilgan holda eritma, 10-15 %li soda
eritmasi bilan kam nordon reaksiyagacha neytrallanadi (1 litr suyuqlikka 1-8 gr
kislota miqdorida). Shundan so’ng eritma tarkibidagi temir oksidi miqdori
aniqlanadi va uni oksidlash uchun qancha miqdorda laborakov suvi kerak bo’lishi
hisoblanadi (1 g temir oksidiga 0,8 g aktiv xlor hisobida).
60-65 ˚C gacha qizdirilgan tozalanadigan eritmaga havo bilan intensiv
aralashtirib turgan holda laborakov suvi shuncha miqdorda quyiladiki eritma
tozalangandan so’ng uning tarkibida nikel massasiga nisbatan 3-5 % miqdorda temir
oksidi qolishi kerak. Bunga sifat tahlili bilan erishish mumkin. Buning uchun ozgina
eritma filtrlanadi, xlorid kislota bilan nordonlashtiriladi, suv bilan ko’p suyultiriladi,
ozgina perekis vodorod va kaliy rodan quyiladi. Agar och pushti rang hosil bo’lsa
yoki umuman pushti rang hosil bo’lmasa, tozalash yaxshi o’tkazilgan bo’ladi.
237
Qolgan temir oksid miqdorini permonganat bilan yana 15 minut aralashtiriladi,
eritma 80-90 ˚C gacha qizdiriladi va filtrpressda filtrlanadi. Filtrlangan cho’kma suv
bilan to’liq yuviladi, bug’ bilan puflanadi va tushirib olinadi. Agar uning tarkibida
nikel va mis miqdori 0,5 % dan ortiq bo’lsa, uni tashlab yuboriladi (bu – “sariq
moy”). Sariq moy tarkibida nikel miqdori ko’p bo’lsa, uni sulfat kislota bilan
eritiladi va yana temirni cho’ktirish qaytariladi.
Shunday qayta ishlanganda temir bilan birga fosfor kislotasi ham chiqib
ketadi. Olingan nikelsulfat va missulfat eritmalari katalizator tayyorlashda
foydalaniladi. Metallarni regenerasiyalashda olingan suyultirilgan nikelsulfat
eritmasi konsentrasiyalash zarur bo’lsa, unda eritmadan nikelni soda bilan
cho’ktiriladi. So’ngra kerakli konsentrasiyagacha sulfat kislota bilan eritiladi.
Temir oksidini perekis vodorod bilan oksidlash juda qulaydir.
Buning uchun tozalanayotgan eritma zarur bo’lgan holda metiloranj
ishtirokida 10-15 %li Na
2
CO
3
eritmasi bilan neytrallanadi, 40 ˚C gacha ыizdiriladi
va havo bilan aralashtirib unga perekis vodorod eritmasi quyiladi. Perekis
vodorodning miqdori quyidagi formula bilan hisoblanadi:
H
2
O
2
miqdori
=
0,607𝑒∗100
𝐴
Bu yerda, A – perekis vodorodni qo’llanilayotgan eritmadagi prosent miqdori;
e – tozalanayotgan eritmadagi temir oksidining miqdori, kg.
Yarim soat aralashtirilgandan so’ng temirni to’liq oksidlanganligi
tekshiriladi. Buning uchun chandan bir necha tomchi suyuqlik olinadi va unga
tomchilab natriy uksusi va ortofenantrolin quyiladi. Temir oksidi bo’lsa pushti-
sarg’ish rang hosil bo’ladi. Uni intensivligiga qarab eritma tarkibidagi temir oksidi
tuzlarining miqdori taxmin qilinadi. Zarur bo’lsa qo’shimcha miqdorda perekis
beriladi.
Oksidlanish tugashida ehtiyotlik bilan uglekisliy soda eritmasi bilan temir
oksidi gidrati cho’ktiriladi. Cho’ktirish mobaynida davriy ravishda to’liq
cho’kkanligi ammoniy radian bilan tekshirib turiladi. So’ngra suspenziya 90 ˚C
gacha qizdiriladi, yuqorida aytilganidek “qizil moy” filtrlanadi.
238
Perekis vodorodni oksidlashni olib borayotgan ishchilar himoya ko’zoynak
taqishlari, qo’lqop va fartuk kiyishlari shart. Konsentrlangan perekis vodorod (30 %
atrofidagi) teriga tushganda kuydiradi.
|