CC BY
8
UDK 004.02:004.5:004.9
Polvonov X.M.
Farg'ona politexnika instituti O'zbekiston
KALSIY XLORAT DEFOLIANTINI OLISHDA TEXNOLOGIK
HISOBLAR
Ushbu maqolada soda zavodi distiller chiqindisi xlorlangan aralashmasini natriy xlorati bilan konversiya qilib ikki suvli kalsiy xlorat olish jarayoni qaytar siklik usulda «n100-1»-«P100(n20)»-«P20(Pu0, n20-1)»-«M20» sxema bo'yicha amalga oshirilishi mumkim ekanligi ko 'rsatib berilgan.
Tayanch so'zlar: paxta, defoliatsiya, distiller suyuqligi, xlorlash, konversiya, Eneke indeksi, xloratlar.
Polvonov Kh.M.
Fergana Polytechnic Institute
Uzbekistan
TECHNOLOGICAL CALCULATIONS FOR CALCIUM CHLORATE
DEFOLIANT
The study showed that the process of obtaining two aqueous calcium chlorates by converting a chlorinated mixture of distilled waste from a soda plant with sodium chlorate can be carried out according to the scheme «P100-1»-
«R100(P20)»-«R20(R110, P20-1)»-«M20»
Keywords: cotton, defoliation, distillate, chlorination, conversion, Eneke index, chlorates.
Hozirgi kunda mamlakatimiz qishloq xo'jaligida ham chuqur tarkibiy o'zgarishlar amalga oshirilmoqda. Murakkab ob-havo sharoitiga qaramasdan, bu yil fermer va dehqonlarimizning fidokorona mehnati va omilkorligi tufayli 2020 yilda Respublika bo'yicha 1 million 78 ming gektar sug'oriladigan maydonda g'alla, 1 million 33 ming 629 gektar maydonda paxta etishtirildi.
Defoliatsiya jarayonini o'tkazish etishtirilgan hosilni sovuq tushmasdan oldin o'z vaqtida, tez va sifatli yig'ib terib olishni ta'minlaydi. Defoliatsiyadan keyin qator orasiga yorug'lik tushishi, issiqlik va havo aylanishi yaxshilanadi, natijada ko'saklarning etilishi va ochilishi tezlashadi. Defoliatsiya sababli yig'im terim ishlarining unumdorligi yaxshilanadi. Biroq, Respublikamizda mahalliy xom-ashyolar asosida olinadigan yuqori samaradorli defoliantlar ishlab chiqarish mavjud emas va bu muammo hozirda juda dolzarbdir.
Mamlakatimizda ishlab chiqarilayotgan va qishloq xo'jaligida keng miqyosda qo'llanilayotgan magniy xlorat defolianti tarkibida 42%gacha ta'sir
etuvchi modda hamda oz miqdorda fiziologik aktiv bo'lmagan magniy va natriy xloridlari tutadi. Xloratlar guruhi defoliantlarining yana bir vakili - kalsiy xloratdir. Ushbu defoliant ilgari Rossiyadan olib kelingan va Respublikamiz qishloq xo'jaligida keng qo'llanilgan. Suyuq kalsiy xlorat-xlorid defoliantini ishlab chiqarish Usolskdagi "Ximprom" ishlab chiqarish birlashmasida amalga oshirilgan. Suyuq kalsiy xlorat-xlorid defoliantining fizik-kimyoviy xossalari qoniqarsiz edi. Mahsulotda ta'sir etuvchi modda - kalsiy xlorati miqdori 28,0% dan ortmas, kalsiy xloridi esa 25-26% ni tashkil qilardi.
Ammiakli usulda kalsinirlangan soda ishlab chiqarish jarayonida ko'p miqdorda zararli chiqindi - distiller suyuqligi paydo bo'ladi. Xar bir tonna soda ishlab chiqarishda 8^10 m3 distiller suyuqligi hosil bo'ladi. Distiller suyuqligi -tarkibida kalsiy va natriy xloridlari, kalsiy sulfat va kalsiy gidroksidlarini tutgan eritma bo'lib, komponentlarning umumiy miqdori 15-16%ni tashkil qiladi. Distiller suyuqligini qayta ishlashning istiqbolli usullaridan biri - uni yuqori konsentratsiyali kalsiy xlorat defolianti olishda ishlatishdir.
Shuni ta'kidlash joizki, soda ishlab chiqarishdagi ekologik muammolarning istiqbolli echimlaridan biri -chiqindilarni qayta ishlash orqali yuqori sifatli mahsulotlar, jumladan, paxta defoliatsiyasi uchun ishlatiladigan yuqori samaradorli kalsiy xlorat defoliantini ishlab chiqarishdir. Xlorlangan aralashma va natriy xloratini suvli muxitdagi konversiya jarayonini tadqiq qilishda olingan natijalar [2] kalsiy xlorat defoliantini xlorlangan aralashma tarkibidagi kalsiy xloridi va natriy xloratini 1:2 nisbatida, 100oC haroratda, bug'latish bilan birga olib boriladigan konversiya jarayoni maqsadga muvofiq ekanligini ko'rsatadi. Suyuq va qattiq xoldagi kalsiy xlorat defoliantini xlorlangan aralashma va natriy xloratini konversiya qilib olish jarayonini xisoblarini keltiramiz.
Xlorlangan aralashma va natriy xloratini konversiya jarayonini asoslash diagrammasi rasm 1.da keltirilgan. 100oC xaroratda natriy xloratini tarkibida ekvimolyar miqdorda kalsiy xloridi tutgan xlorlangan aralashma bilan aralashtirganimizda tarkibi 4.4 rasmda «n^» nuqta bilan aniqlanuvchi pulpa xosil bo'ladi. Eneke indeksi bo'yicha «n^» pulpa koordinatasi 1 mol tuzlarga ion-ekvivalentda quyidagicha 2Na+- 0,4852; Ca2+- 0,5148; 2Cl- - 0,4853; 2ClO3-- 0,5147; H2O - 6,6731.
Konversiya jarayoni umumiy tenglamasi quyidagicha:
a-(26,61%
CaCl2+8,15%Ca(ClO3)2+2,73%NaCl+62,51 %H2O)+b-NaClO3=
Bundan а=0,5579; b=0,4421.
Demak, 0.5579 mol xlorlangan aralashmani 0,4421 mol natriy xlorati bilan aralashtirib, 100oCda to'yinguncha qaynatilganida, natriy xlorid cho'kmasi tutgan 1 ME (molyar birlik) «^00» pulpa xosil bo'ladi. Pulpani qattiq va suyuq fazaga ajratgatdan so'ng natriy xlorid va rasm 4.4da koordinatasi «P100» nuqtaga mos keluvchi eritma xosil bo'ladi:
r.
<
1 ME «TIioo» 2Na~ - 0,4852 C'a2+ - 0,5148 2C1 - 0,4853 2C103- - 0,5147 H20 -6.6731
r
NaCl+z-H,0+
a ME «P100» 2Na~ 1^2142 C'a2+ iJJSlS 2C1 1^2143 2C103- - 0J857 H20 -4.9121
Kationlar, anionlar va suv bo'yicha xususiy tenglamalarni tuzamiz:
Tenglamalarni echib quyidagilarni olamiz: a=0,6551; x=0,3449; z=3,4552. Shunday qilib, 3,4525 suv bug'lahadi, «n100» pulpani filtrlaganimizda 0,3449 mol natriy xlorid ajraladi va 0,6551 ME «P100» eritma xosil bo'ladi. «P100» eritmani 20oC sovitilganida natriy xlorat cho'kmali 0,6551 ME «n20» pulpa xosil bo'ladi. Ushbu pulpa koordinatasi «P100» eritma koordinatasiga to'g'ri keladi. Xosil bo'layotgam eritma tarkibi NaClO3 - «P100» liniya bo'yicha davom etib, «P20» nuqtaga to'g'ri keladi (rasm 1).
«P20» eritma koorditanalari ion-ekvivalenda 1 mol tuz uchun quyidagicha 2Na+- 0,0595; Ca2+- 0,9405; 2Cl- - 0,2565; 2QO3- - 0,7435; H2O - 5,8796.
0,6551 ME «P100» eritmani 100oC dan 200C gacha sovutish jarayoni tenglamasi:
Kationlar, anionlar va suv bo'yicha xususiy tenglamalarni tuzamiz:
2Na- - 0-2142-0.6551 = Ca2" - 0,7858-0,6551 = 2C1 - 0.2143-0.6551 = 2CIO3- - 0,7857-0,6551 = H?0 -6.6731-0.6551 =
:x+a-0,0595 a-0.9405 :a-0.2565 = x+a-0,7435 =a-4.8796
Tenglamalarni echib quyidagilarni olamiz: a=0,5473; x=0,10776
Rasm 1. Suyuq va qattiq xoldagi kalsiy xlorat defoliantini olish jarayonini
asoslovchi diagramma.
Demak, 0,6551 «P100» eritmani 100oC dan 200C gacha sovitilganda 0,6551 ME «n20» pulpa xosil bo'ladi, ushbu eritmani filtrlaganimizda 0,10776 mol natriy xlorat va 0,5473 ME «P20» eritma xosil bo'ladi. Ushbu eritma tarkibida 53,25% kalsiy xlorat, 7,58% kalsiy xlorid, 2,41% natriy xlorid va 36,75% suv tutadi. Olingan eritma kristallanish xarorati +8oC bo'lgan, och sarg'ish rangli eritma bo'lib tayyor kalsiy xlorid defolianti xisoblanadi.
Kristall xoldagi ikki suvli kalsiy xlorat olish uchun 0,5473 ME «P20» eritmadan bir qism suvni bug'latish talab qilinadi. Shuning uchun qaynash xaroratida va vaqtga bog'liq ravishda 0,5473 ME «P20» eritmadan suvni bug'latish jarayoni tadqiq qilindi (rasm 2).
Olingan ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, «P20» eritmadan suvni bug'latib, eritma konsentrasiyasini oshirib borish bilan eritmaning qaynash xarorati ortib boradi. 0,5473 ME «P20» eritmadan 41,98-42,12% suv bug'latilganida 0,5473 ME «P100» eritmada xosil bo'ladi. Eritna qaynash xarorati 1000C dan 1100Cgacha ko'tariladi. Suvni bug'latish vaqti 23-25 minutni tashkil qiladi.
Ushbu eritma tuzli qismining koordinatalari 1 mol tuz uchun 0,5473 ME «P20» eritma bilan bir xil bo'ladi. 1 mol tuz uchun suv miqdori o'zgaradi xolos. «P20» eritmani bug'latish jarayoni tenglamasini tuzamiz :
0.5473 ME «Pio» 2Na* - 0,0595 -0,9405 ^ 2C1- - P^foS 2C10i" - &J435 H O - 5^7%
~Z*H; 0 -
a ME "P.in» 2Na" - 0.0593 - 0,9405 2€l - 0.2565 2C103-0,7435 HO - 3.4038
Kationlar, anionlar va suv bo'yicha xususiy tenglamalami echib а=0,5473; z=1,3550 qiymatlarni olamiz. Demak, 0,5473 ME «Р20» eritmadan 1,3550 mol suvni bug'latib, 0,5473 ME «Р110» eritmani xosil qilamiz, uni 110oC dan 20oCgacha sovitilganda ikki suvli kalsiy xlorat cho'kmasi tutgan «П20-1» pulpa xosil bo'ladi.
14) 36 30
Rasm. 2. «Р20» eritmadan suvni bug'latish kinetik egri chisig'i.
Ushbu pulpa koordinatalari rasn 1.da 0,5473 ME «Р110» eritmaga to'g'ri keladi. Pulpani filtrlaganda kristall xildagi qattiq ikkisuvli kalsiy xlorat va konversiya siklining boshiga qaytariluvchi «M20» eritma xosil bo'ladi.
0,5473 ME «Р110» eritmani sovutish jarayonini tenglamasini tuzamiz :
0.5473 ME «Pi 10»
r
<
2Na~
Ca2+
2C1
2СЮ3
H30
- 0.0595
- 0^105
- 0^2565
- 0,7435
- 3.4038
a ME «M20»
= xCaiCl03):H20+
2Na~ Ca2+ 2C1 2СЮ3
H2O
0ЛШ 0,8880 jyB29 -0,5171 -4.6397
V
Suv va xar bir ion bo'yicha xususiy tenglamalami tuzib va ularni echganimizda а=0,2907; х=0,2566. Shunday qilib, 0,5473 ME «Р110» eritmani sovitganimizda xosil bo'lgan 0,5473 ME «П20-1» pulpani filtrlasak 0,2566 mol ikki suvli kalsiy xlorat va 0,2907 ME «M20» aylanma eritma xosil bo'ladi.
«M20» aylanma eritmani qo'llab olib boriladigan konversiya jarayoni uchun sarflanadigan xlorlangan aralashma va natriy xlorat miqdorlarini aniqlaymiz.
Konversiya siklini muvozanatda ushlab turish uchun natriy xloridli pulpani ajratilganidan keyin 0,6551 ME «Р110» eritma xosil bo'lishi kerak. Xisoblar natijalari ko'rsatishicha konversiyada koorditalari 2Na+-0,4354; Са2+-0,5646; Cl--0,4354; ClO3--0,5645; Н2О-4,8456 bo'lgan 0,9117 ME pulpa xosil bo'lishi kerak.
Konversiya jarayoni tenglamasini va ionlar xamda suv bo'yicha xususiy tenglamalarni tuzamiz:
г;
<
0,2907 ME «М20» 2Na" -0Л120 Са:" - 0^8880 2С1- - 0,4829 2СЮ3- - 0,5171 Н-.0 - 4.6397
126.61 %СаС13+8, 15%Са(С103)2-2 ;73%NaCl-
V
+6 2¿1% Н2 О) -у ■ NaC 103 =
0^117 ME «Пи л»
JJ354 _CL5646
- 0,5046
- 4.8456
2Na" - 0,1120-0,2907=у-0,9117-0,4354
Са2+ iJLMSO-0,2907^-0,9117"0,5646
2С1 - 0,4829-0,2907=х-0,9117-0,4354 2СЮ3- - 0,4829-0.2907=у-0,9117-0.5646 Н20 - 4.6397-0.2907=х+0.9117-4.8456
Xususiy tenglamalarni echib quyidagi natijalarni olamiz x=0,2566; y=0,3644. Demak, 0,9117 ME «П100-1» pulpani olish uchun 0,2907 ME «М20» eritmaga 0,3644 mol natriy xlorati va 0,2566 mol xlorlangan aralashma qo'shish talab qilinadi.
0,9117 МЕ «П100-1» pulpani ajratganimizda 0,6551 МЕ «Р100» eritma va 0,2566 (m) mol nariy xlorid xosil bo'ladi. Bunda 3,14369 mol (z) suv bug'latilishi kerak.
Davomida 0,6551 ME «Р100» eritma yiqoridagi usullar orqali ikki suvli kalsiy xlorati olishda foydalanilishi mumkin.
Rasm 3. Kalsiy xlorat defolianti olishning balansli prinsipial sxemasi.
Shunday qilib, soda zavodi distiller chiqindisi xlorlangan aralashmasini natriy xlorati bilan konversiya qilib ikki suvli kalsiy xlorat olish jarayoni qaytar siklik usulda rasm 3.da ko'rastilgan «П100-1»-«Р100(П20)»-«Р20(Рш, П2(ы)»-«М20» sxema bo'yicha amalga oshirilishi mumkim ekan.
Foydalanilgan adabiyotlar:
1. Список химических и биологических средств борьбы с вредителями, болезнями растений и сорняками, дефолиантов и регуляторов роста растений, разрешенных для применения в сельском хозяйстве Республики Узбекистан на 2002-2006 годы. - Ташкент, 2002. - 96 с.
2. Полвонов Х.М., Хамдамова Ш.Ш., Давлятова З.М., Ибрагимова Г.О. Физико-химическое обоснование процесса получения хлорат-кальциевого дефолианта с использованием отходов содового производства. Universum: технические науки: научный журнал. - № 11(68). Часть 3. М., Изд. «МЦНО», 2019. - 96 с. - Электрон. версия печ. публ. -http://7universum.com/ru/tech/archive/category/1168, стр 14-26.
3. Полвонов Х.М., Домуладжонов И.Х., Домуладжонова Ш.И., Махмудов С.Ю. Нормативы предельно допустимых выбросов вредных веществ в атмосферу от кувасайского подсобного предприятия железобетонных изделий. Universum: научный журнал. - №2 4(73). Часть 1. М., Изд. «МЦНО», 2(2(. - 72 с. - Электрон. версия печ. публ. -http://7universum.com/ru/tech/archive/category/473, стр 18-25.
