Magistrantların XXI Respublika Elmi konfransı, 17-18 may 2021-ci il
36
modifikasiya olunmuş həm təbii mordenit və klinoptilolit, həm də sintetik A tipli seolitlər üzərində müxtəlif
temperaturlarda (150-180
o
C), həcmi sürətlərdə (1000-2500 saat
-1
), atmosfer təzyiqində aparılmışdır. Məlum
olmuşdur ki, tərkibində 0.5% Cu
2+
və 0.1 % Pd
2+
olan CuPd-mordenit seolit katalizatoru tədqiq olunan
reaksiyada yüksək aktivlik göstərir. Aparılmış kinetik təcrübi tədqiqatlar və ədəbiyyat materialların təhlili
əsasında izopropanolun asetona buxar fazalı oksidləşdirici dehidrogenləşmə reaksiyasının
mərhələli
mexanizminin sxemi verilmiş və prosesin nəzəri cəhətdən əsaslandırılmış kinetik modeli işlənmişdir[2].
Kimyəvi çevrilmənin təsviri mikrosəviyyədə, yəni klassik kinetik qanunlara uyğun tərtib edilib və
sənaye şəraitlərdən kəskin fərqlənir. Real aparatlarda kimyəvi reaksiyaya müvafiq fiziki proseslər təsir edir,
onlarda istilik və kütlə mübadiləsi və hidrodinamik şəraitlə şərtlənir. Ona
görə də bu prosesin sənaye
səviyyəsində həyata keçirilməsi üçün onun riyazi təsviri işlənib hazırlanmışdır.
CuPd-mordenit metalseolit katalizatorun iştirakı ilə izopropanolun asetona oksidləşdirici-
dehidrogenləşmə prosesinin kinetik modeli əsasında reaktorun optimal tipi seçilmişdir. Kompüter
modelləşdirilmə nəticələri izopropanolun asetona oksidləşməsi məqsədli məhsulun ən yüksək çıxım
ideal
sıxışdırma tipli reaktorda göstərilib. Bu isə tərpənməz katalizator layı olan reaktora uyğundur.Reaktorun tipi
müəyyən olunduqdan sonra onun konstruktiv ölçüləri də müəyyənləşdirilib. Asetonun yüksək çıxımı üçün
optimal şərait «Поиск» [3] proqram sistemi vasitəsilə təyin olunub. İstilik balansı enerjinin saxlanma qanuna
[4] əsasən, tərpənməz katalizator layında təzyiq itkisi isə Erqun düsturu [5] ilə hesablanmışdır.
Tədqiq edilən prosesin riyazi təsviri özündə kinetik model (1-2), istilik balansı (3) və qaz qarışığının
tərpənməz lay katalizatordan keçərkən sistemdəki təzyiq itkisi (4) nəzərə alan tənliklər özündə
birləşdirmişdir:
2
3
O
1
OH
H
C
-
i
2
O
1
3
O
1
OH
H
C
-
i
2
O
1
O
1
1
2
kat.
0
OH
H
C
-
i
k
P
k
P
k
P
k
1
k
P
k
P
k
P
k
2
1
P
k
dl
dA
4
πD
ρ
n
2
7
3
2
2
7
3
2
2
7
3
2
OH
H
C
-
i
2
O
1
OH
H
C
-
i
O
2
1
4
2
2
kat.
0
OH
H
C
-
i
7
3
2
7
3
2
7
3
P
K
P
K
1
P
P
K
K
k
dl
dA
4
πD
ρ
n
6
1
i
pi
i
x
6
1
i
pi
i
2
1
j
Rj
j
2
cat.
C
n
T
T
α
C
n
ΔH
r
dl
dT
πD
ρ
4
3
p
2
0
qaz
gε
d
ε
1
u
ρ
1.75
Re
150
dl
dP
Burada,
A
1
və
A
2
– müvafiq olaraq asetonun və CO
2
-nin çıxımı;
K
1
,
K
2
– uyğun olaraq, izopropil spitinin və
oksigenin adsorbsiya tarazlıq sabitlər
1/Pa
;
k
1
, k
2
, k
3
– hər bir mərhələyə
uyğun olan sürət sabitləri,
k
4
– karbon dioksidin əmələ gəlməsi mərhələsində sürət sabiti,
mol/kq
kat
∙saat
;
OH
H
C
-
i
7
3
P
və
2
O
P
–
uyğun
olaraq izopropanolun və oksigenin parsial təzyiqləri,
Pa
;
0
OH
H
C
-
i
7
3
n
– izopropanolun ilkin mol sayı
mol/saat
;
ρ
kat
– katalizator sıxlığı,
kq/m
3
(ρ
kat
=850 кг/m
3
);
D
və
l
– müvafiq olaraq rekatorun diametri və uzunluğu,
m
;
r
j
– asetonun və CO
2
-nin əmələgəlmə sürəti,
mol/kq
kat
∙saat
;
Rj
ΔH
–
j
saylı reaksiyanın istilik effekti,
kC/mol
;
1,6
i
C
pi
–
indeksinə uyğun asetonun, izopropanolun, oksigenin, CO
2
-nin,
suyun və heliumun istilik
tutumu,
kC/mol∙K
;
α
– istilikvermə əmsalı,
kC/kq
kat
∙saat∙K
;
T
x
– ətraf mühitin temperaturu,
K
;
T
– qaz
qarığının temperaturu,
K
;
n
i
–
i
komponentin mol sürəti,
mol/saat
;
Re
– Reynolds meyarı (
ε
1
μ
u
ρ
d
Re
0
qaz
r
);
ρ
qaz
– qazın sıxlığı,
kq/m
3
;
g
– sərbəstdüşmə təcili, m/san
2
;
ε
– porluq;
μ
– qazın dinamik özlülüyü, kq/m
∙san.
(1)
(2)
(3)
(4)