Your SlideShare is downloading. ×
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
MATERIALET E REPARTIT
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

MATERIALET E REPARTIT

6,814

Published on

Published in: Education
0 Comments
1 Like
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total Views
6,814
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
120
Comments
0
Likes
1
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. U N I V E R S I T E T I I P R I SH T I N Ë S Fakulteti i Shkencave Teknike të Aplikuara FerizajFatmir Çerkini
  • 2. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 3PërmbajtjaHyrje. Njohuri të përgjithshme.................................................................................................................. 51. UJI ......................................................................................................................................................... 5 1.1. Kuptimet themelore mbi ujin ......................................................................................................... 5Fortësia e ujit ............................................................................................................................................. 8 1.2. Përpunimi i ujit ............................................................................................................................... 9 1.2.1. Distilimi i ujit ........................................................................................................................ 10 1.2.2. Filtrimi i ujit .......................................................................................................................... 10 1.2.3. Deferizimi i ujit .................................................................................................................... 13 1.2.4. Deklorinimi i ujit dhe largimi i shijes dhe erës së keqe ....................................................... 14 1.2.5. Zbutja e ujit .......................................................................................................................... 14 1.2.6. Dekarbonizimi i ujit ............................................................................................................. 21 1.2.7. Denitratizimi i ujit ................................................................................................................ 21 1.2.8. Degazimi i ujit ...................................................................................................................... 22 1.2.9. De mineralizimi i ujit ........................................................................................................... 24 Metodat tjera për demineralizimin e plotë të ujit ................................................................................ 28 1.2.10. Dezinfektimi dhe dekontaminimi i ujit ............................................................................... 28 1.3. AVULLI I UJIT ........................................................................................................................... 302. AJRI .................................................................................................................................................... 32 2.1. Ngjeshja izotermike...................................................................................................................... 33 2.2. Ngjeshja adiabatike ...................................................................................................................... 33 2.3. Ngjeshja politropike .................................................................................................................... 34 2.4. Prodhimi i ajrit të komprimuar ..................................................................................................... 34 2.4.1. Përcaktimi i madhësisë (kapacitetit) të kompresorit ............................................................. 36 2.4.2. Montimi i kompresorit dhe rregullimi automatik .................................................................. 38 2.4.3. Rezervuarët e ajrit të komprimuar ......................................................................................... 38 2.5. VAKUMI ..................................................................................................................................... 39 2.5.1. Pajisjet për vakum ................................................................................................................. 393. KARBURANTET (LËNDËT DJEGËSE) ......................................................................................... 40 3.1. Klasifikimi dhe llojet e lëndëve djegëse ..................................................................................... 40 3.2. KARAKTERISTIKAT E LËNDËVE DJEGËSE ........................................................................ 414. KARBURANTET E NGURTA ......................................................................................................... 42 4.1. Lëndët djegëse të ngurta natyrore ................................................................................................ 42 4.1.1. Qymyri, prejardhja dhe llojet e tij ........................................................................................ 44 4.1.2. Përpunimi fiziko-mekanik i qymyreve ................................................................................. 45 4.1.3. Teknologjia e përpunimit kimik të qymyreve ....................................................................... 465. KARBURANTET E LËNGËTA ........................................................................................................ 51 5.1. N a f t a ........................................................................................................................................ 51 5.1.1. Prejardhja e naftës ................................................................................................................. 52 5.1.2. Trajtimi fillestar i naftës ........................................................................................................ 53 5.1.3. Distilimi i naftës .................................................................................................................... 54 5.1.4. Produktet e naftës .................................................................................................................. 58 5.1.5. Procesi i krekingimit të naftës ............................................................................................... 61 5.1.6. Polimerizimi .......................................................................................................................... 64 5.1.7. Hidrimi .................................................................................................................................. 64 2004 .
  • 3. 4 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 5.1.8. Gazolinimi ............................................................................................................................. 64 5.1.9. Sintetizimi ............................................................................................................................. 64 5.2. NUMRI OKTANIK ..................................................................................................................... 64 5.3. NUMRI CETANIK ..................................................................................................................... 66 5.4. BENZINA MOTORIKE ............................................................................................................. 66 5.5. VAJI GAZOR-DIZEL KARBURANTI ...................................................................................... 676. KARBURANTET E GAZTA ............................................................................................................. 68 6.1. Gazi ndriçues ................................................................................................................................ 69 6.2. Gazi tokësor.................................................................................................................................. 69 6.3. Gazi rafinerik................................................................................................................................ 69 6.4. Gazi gjeneratorik .......................................................................................................................... 69 6.5. Gazi ujor ....................................................................................................................................... 69 6.6. Gazi nga qymyrguri ...................................................................................................................... 70 6.7. Gazi nga nafta i fituar me krekingim ........................................................................................... 70 6.8. Hidrogjeni (H2)- ........................................................................................................................... 71 6.9. Acetileni C2H2 .............................................................................................................................. 72 6.10. Metani (CH4)- ............................................................................................................................. 737. MATERIALET LYRËSE (LUBRIFIKANTËT) ................................................................................ 75 7.1. Lubrifikimi ................................................................................................................................... 75 7.2. Vetitë e lubrifikantëve .................................................................................................................. 75 7.3. Ndarja dhe llojet e lubrifikantëve ................................................................................................. 76 7.4. Vetitë karakteristike të lubrifikuesve ........................................................................................... 79 LITERATURA .................................................................................................................................. ..81 2004 .
  • 4. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 5 MATERIALET E REPARTIT Hyrje. Njohuri të përgjithshme Me materiale të repartit në teknikë nënkuptohen materialet ndihmëse që përdorennë praktikën teknike, në industri dhe në jetën e përditshme.Këtu hyjnë të gjitha materialet me prejardhje minerale(inorganike) dhe organike(bimore, shtazore dhe kimiko-sintetike) dhe materialet e përfituara me përpunimin ekombinuar të tyre. Këto materiale mund të ndahen në natyrore, që përfitohen drejtpërdrejtë nganatyra dhe artificiale (ose sintetike ), të cilat përfitohen me anë të sintezës kimike ngamaterialet natyrore me prejardhje minerale dhe organike. Duhet theksuar se as materialet natyrore në praktikën teknike nuk përdoren tëpapërpunuara, por më parë u nënshtrohen formave të ndryshme të përpunimit mekanik,kimik, termik, kimiko-termik, elektrolitik, etj. Disa materie organike, siç janë p.sh.thëngjilli dhe nafta, janë materie minerale megjithëse përbërjen dhe prejardhjen e kanëorganike. Grup të posaçëm të materialeve të lartë shënuara përbëjnë: karburantët,lubrifikuesit dhe uji të cilët shërbejnë si material energjetik dhe i konsumit. 1. UJI 1.1. Kuptimet themelore mbi ujin Qarkullimin e ujit në natyrë e quajmë cikël hidrologjik. Me avullim nga sipërfaqete mëdha të ujit (oqeaneve, deteve, liqenjve, lumenjve e të ngj.), tokës dhe bimëve, ujikalon në shtresat e sipërme të atmosferës ku kondensohet në formë të mjegullave, ashtuqë kthehet përsëri në tokë si të reshura atmosferike (shiu, bora). Gjatë kalimit nëpër atmosferë uji tretë gazra të ndryshme që gjenden në ajër si qëështë oksigjeni dhe dyoksidi i karbonit, si dhe disa gazra mjaft të dëmshëm si që janëoksidet e sulfurit dhe azotit, por mbledhë edhe papastërti të ndryshme si që janë grimcate tymit, pluhurit, baktereve e të ngjashme. Në vazhdim në rrugën e tij nëpër shtresat endryshme të tokës deri te ndonjë shtresë e fortë e cila nuk e lëshon ujin, uji tretë kripëratë ndryshme si kripërat e natriumit, kalciumit, magneziumit, hekurit dhe manganit, sidhe disa materie organike, ashtu që në natyrë nuk gjendet asnjë herë i pastër. 2004 .
  • 5. 6 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig.1- Qarkullimi i ujit në natyrë 2004 .
  • 6. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 7 Uji është bashkëdyzim kimik i hidrogjenit dhe oksigjenit (H2O). Është lëng pangjyrë, në +4°C e ka dendësinë më të madhe (në shkencë kjo është përvetësuar si njësi).Uji karakterizohet me kapacitet termik më të madh (nxehtësi specifike më të madhe ngatë gjitha materialet në natyrë: në +15ºC nxehtësia specifike e ujit është 1kcal/kg=4185,8511 kJ/kg), e me avullimin e tij avulli i formuar i tej ngrohur e ka edhemë të madhe nxehtësinë specifike(varësisht nga shtypja dhe temperatura e avullit të ujittë tejngrohur). Uji në shtypje normale (760 mm Hg=1 atm=10,133 kN/cm2) ngrihet në0°C, ndërsa vlon në 100°C. Nxehtësia e avullimit të ujit (e domosdoshme që 1kg ujë metemperaturë fillestare 0°C e me shtypje 760 mm Hg të avullojë tërësisht: të shndërrohetnë të ashtuquajtur avull i thatë) është 539 kcal/kg. Uji është tretës i mrekullueshëm për shumë acide dhe baza. Kripërat dhebashkëdyzimet organike, p.sh. sheqeri, acetoni, yndyrërat dhe hidrokarburet treten dobëtnë ujë. Prej gazeve, në ujë treten dobët hidrogjeni, azoti, oksigjeni dhe deri dikudyoksidi i karbonit, amoniaku, gazi klorhidrik dhe squfuror. Uji formon hidrate p.sh.me kripëra. Shumë herë luan rolin e katalizatorit. Tretjet në ujë të shumë acideve,bazave dhe kripërave e përcjellin rrymën elektrike, sepse në to gjenden jonet në të cilatshkatërrohet materia e tretur në ujë. Uji i rëndë është ujë i cili përmban përbërës të ujit me dendësi më të madhe, mepeshë molekulare 20, në përbërjen e të cilit nuk bënë pjesë hidrogjeni i zakonshëm (H 2),por izotopi i tij –hidrogjeni i rëndë ose deuteriumi (D2), me peshë atomike 2.Uji i rëndë përfitohet me distilimin paralel të ujit, gjatë elektrolizës së tij. Temperatura evlimit të ujit të rëndë është 101,42°C, e ngrinë në + 3,8°C. E ka dendësinë më të madhejo në +4°C, por në 11,6°C. Në 5 litra ujë të zakonshëm gjenden rreth 3 mililitra ujë irëndë. Tani për tani uji i rëndë përdoret si ngadalësues në reaksionet nukleare nëreaktorë atomik dhe si eksploziv në bomba hidrogjenike, e parashikohet që brenda njëkohe të shfrytëzohet si karburant në pajisjet termonukleare për përfitimin e energjisë. Uji ka rëndësi jashtëzakonisht të madhe në jetën ekonomike e komunale. Me njëfjalë, ai është shkak dhe burim i jetës. Sasi të mëdha të ujit shpenzohen në industri,ekonomi dhe nevoja shtëpiake. Sasi mjaft e madhe e ujit shpenzohet gjatë veprimeve tëndryshme industriale, p.sh. për prodhimin e avullit të ujit, për ftohje, për tretje, për larjedhe operacione tjera. Gjatë fabrikimit të shumë prodhimeve, p.sh. gjatë përpunimit tëmetaleve dhe shumë punimeve tjera, sasia e ujit të shpenzuar për nga pesha shumë herëe tejkalon peshën e prodhimeve finale të fituara. Një sasi e madhe e ujit shndërrohet nëujë të papastër me ndyrësira të ndryshme joorganike. Për shkak të kërkesave për sasi tëmëdha të ujit, si dhe për shkaqe tjera, fabrikat kimike zakonisht ngriten afër burimeve tëujit ose kalimeve tjera të ujit. Për shkak të zhvillimit të hovshëm të industrisë,urbanizmit dhe kërkesave për largimin e fabrikave nga vendbanimet, gjetja e burimevetë reja të ujit gjatë kohës është duke u bërë problem serioz, si për zhvillimin e industrisësë re, ashtu edhe për zgjerimin e asaj ekzistuese. Njëkohësisht sasi gjithnjë e më tëmëdha të ujërave të papastër e ndotin tokën dhe shkatërrojnë florën e faunën në lumenje liqene. 2004 .
  • 7. 8 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Problemi për furnizim të industrisë me ujë në kohën e sotme po bëhet gjithnjë emë serioz edhe për arsye se industria bënë kërkesa për sasi edhe më të mëdha të ujit samë të pastër. Meqenëse ujërat natyrore nga lumenjtë dhe burimet nuk i plotësojnë çdoherë kërkesat, uji para shfrytëzimit në industri në shumicën e rasteve përgatitet dhepërpunohet me anë të pastrimitFortësia e ujit Dukja e jashtme e ujit, gjegjësisht ngjyra, era, shija si dhe gjendja bakteriologjikenë rregull, mundësojnë shfrytëzimin e ujit për pije. Ndërsa mundësia e përdorimit të ujitnë industri varet në rend të parë nga fortësia e ujit. Fortësia e ujit paraqet përmbajtjen e magneziumit dhe kripërave të kalciumit nëujë. Fortësia e tërë është masë për përbërjen e tërësishme të të gjitha kripërave alkalikedhe shprehet në gradë gjermane, franceze, angleze, amerikane. Fortësia e ujit shprehet me shkallë të fortësisë. Kështu p.sh. një shkallë gjermanetë fortësisë e ka uji, një litër i të cilit përmban 10 mg kalcium-oksid (gëlqere e pashuar,CaO) dhe shënohet me 1°d. Ndërsa një shkallë franceze të fortësisë e ka uji, një litër i të cilit përmban 10 mgkalcium- karbonat (CaCO3), pastaj një shkallë angleze të fortësisë e ka uji, 0,7 litër i tëcilit përmban 10 mg kalcium-karbonat (CaCO3). Dhe në fund një shkallë amerikane tëfortësisë e ka uji, 1 litër i të cilit përmban 17 mg kalcium-karbonat. Prandaj raporti nëmes këtyre shkallëve të fortësisë do të jetë: 1 shkallë franceze e fortësisë është e njëjtë me 0,56°d, 1 shkallë angleze e fortësisë 0,80°d, 1 shkallë amerikane e fortësisë 0,96°dgjegjësisht 1°d (gjermane)=1,79° franceze =1,25° angleze =1,05° amerikane. Kryesisht, fortësia e ujit mund të jetë: e përkohshme (karbonate), e cila shënohetme K° d, dhe e përhershme (jo karbonate), e cila shënohet me N° d. Kështu që fortësia e tërë mund të tregohet si: H° d = K° d + N° d Nëse uji përmban: 0° - 4° d, quhet shumë i butë, 4° - 8° d, quhet i butë, 8° - 16° d, quhet mesatarisht i fortë , 16° - 30° d, quhet i fortë , mbi 30° d, quhet shumë i fortë,Në shumë procese teknologjike fortësia e ujit bënë pengesa, p.sh: 2004 .
  • 8. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 9 Te pajisjet termoenergjetike fortësia karbonate shkakton shtresimin e gurit në muret e rezervuarëve, gypave dhe kazanëve, kështu që shkakton probleme të mëdha në punën e tyre. Sapunët dhe detergjentet p.sh. reagojnë me kripëra të cilat e përbëjnë fortësinë e ujit dhe i shtresojnë ato duke formuar sapunë të patretshme dhe vetëm kur të arrijnë me i tretë ato mund të fillojnë funksionin e tyre të pastrimit. Për këtë shkak te pastrimi në ujë të fortë harxhohen pa nevojë sasi të mëdha të sapunëve dhe detergjenteve. Te prodhimi i lëngjeve të pemëve, kripërat e fortësisë së ujit mund të reagojnë me thartirat e pemëve dhe kështu të prishin shijen dhe erën. Këta janë vetëm disa shembuj të zakonshëm të cilët na tregojnë për nevojën epërpunimit të ujit për përdorime të veçanta. Për të përgatitur ujë të pastër, uji natyror i nënshtrohet distilimit ose metodavetjera të mënjanimit të kripërave të tretura ose bashkëdyzimeve organike të tretura nga ujinatyror. Kjo d.t.th. zvogëlimi i fortësisë së ujit, para përdorimit të tij te kazanët e avullitapo te aparatet tjera dhe për agregate të pajisjeve industriale sidomos për industrinëkimike, të tekstilit, ushqimore dhe pastrimi i ujit të ujësjellësit për furnizimin evendbanimeve.1.2. Përpunimi i ujit Metodat më të shpeshta që shfrytëzohen për përpunimin e ujit për pije ose përnevoja të proceseve të caktuara teknologjike janë: Distilimi i ujit Filtrimi i ujit Deferizimi i ujit Deklorinimi dhe largimi i erës dhe shijes së keqe Zbutja e ujit Dekarbonizimi i ujit Denitratizimi i ujit Degazimi i ujit Demineralizimi i ujit Dezinfektimi dhe dekontaminimi i ujit Sterilizimi UV i ujit 2004 .
  • 9. 10 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 1.2.1. Distilimi i ujit Pastrimi i ujërave mund të kryhet edhe me anë të distilimit të tyre d.m.th. me anëtë avullimit të ujërave dhe kondenzimit të pastajmë. Kështu pra distilimi i ujit përbëhetnga nxehja e ujit deri në vlim, kur uji avullohet në pajisje speciale për këtë punë qëpastaj ti nënshtrohet ftohjes dhe kondenzimit. Me distilim fitohet ujë plotësisht i pastër,pa kripëra të gurit të kazanit, d.t.th. uji lirohet nga të gjitha kripërat dhe përbërësit. Fig.2- Skema e aparaturës për distilimin e ujit Kjo metodë mundëson përdorimin edhe të ujit të detit për furnizim të kazanëve tëanijeve, si dhe kazanëve tjerë të instaluar në brigje të detit. Përdorimi i kësaj metodevjen në shprehje shumë herë kur nevojitet të plotësohet humbja e ujit për shkak tëmbyllësve jo hermetik të turbinave, lidhjeve në gypa etj. Në sistemin e nxehjes (kazani-turbina-kondenzatori-kazani). Megjithatë, metoda e distilimit zgjatë shumë kohë dheështë mjaft më e shtrenjtë se metodat kimike të pastrimit të ujit, gjegjësisht mënyrave tëzbutjes. 1.2.2. Filtrimi i ujit Filtrimi i ujit është operacion themelor qëllimi i të cilit është që nga uji tëlargohen të gjitha grimcat mekanike që gjinden në te. Pastrimi i ujit nga materiet në formë të tretësirave koloidale, përkatësisht kullimi iplotë i ujit bëhet nëpërmjet koagulimit. Për këtë qëllim tretet në ujë sulfati kristalor ialuminit (Al2(SO4)3 . 18H2O) e më rrallë edhe sulfati i hekurit (FeSO4 . 7H2O), të cilëtduke vepruar me bikarbonatet e kalciumit dhe magneziumit sipas reaksionit: 2004 .
  • 10. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 11 Al2(SO4)3+3(Ca,Mg)(HCO3)2=3(Ca,Mg)SO4+2Al(OH)3+6CO2formojnë tretësirën koloidale të hidroksidit të aluminit, grimcat e të cilit, pasi që janë tëngarkuara me elektricitet pozitiv, bëjnë neutralizimin e grimcave koloidale negative tëtretura në ujë dhe shkaktojnë fundërrimin e tyre. Largimi i grimcave koloidale të tretura në ujë bëhet zakonisht krahas me kullimindhe me filtrimin e grimcave të suspenduara. Pastrimi i ujit nga materiet e suspenduaradhe koloidale mund të jetë: a) i plotë, dhe b) i pjesshëm. Pastrimi i plotë i materieve të suspenduara dhe koloidale nënkupton largimin etyre deri në përmbajtjen 2 mg/l, ndërsa pastrimi i pjesshëm ose i trashë-deri nëpërmbajtjen 50-100 mg/l. Pastrimi i plotë i ujit nga materiet e suspenduara dhe koloidale është operacion izakonshëm i përgatitjes së ujit për pije dhe për shumë qëllime industriale. Mënyra e filtrimit zgjidhet varësisht nga lloji dhe madhësia e grimcave. Kryesishtpërdoren shtëpiza të ndryshme filtrash me filtrues adekuat të porozitetit të ndryshëm. Filtrat për filtrim të shpejtë mund të jenë të hapur apo të mbyllur. Filtri i hapur,më i thjeshtë (fig. 3) është një rezervuar me prerje në formë të katërkëndëshit, në fundine të cilit janë të vendosur gypat e drenazhit, të lidhur me gypin për largimin e ujit tëfiltruar. Në pjesën e poshtme të filtrit vendoset shtresa e zhavorrit dhe mbi të shtresafiltruese, zakonisht rëra e kuarcit. Trashësia e shtresës filtruese është zakonisht 0,7 derinë 0,9 m. Fig. 3- Filtri i shpejtë i hapur 1-Hyrja e ujit për filtrim, 2-Xhepi për shpërndarjen e ujit, 3-Kanalet, 4-Shtresa fibruese, 5-Shtresa e zhavorrit, 6-Gypat e drenazhit 2004 .
  • 11. 12 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Uji që do të filtrohet futet në filtër nëpërmjet xhepit(2) dhe pastaj me ndihmën eulluqeve shpërndahet në mënyrë të barabartë mbi sipërfaqen e shtresës filtruese. Aftësiae filtrit për filtrim zvogëlohet me fundërrimin e ndyrësirave mbi sipërfaqen e grimcavefiltruese, kështu që pas një kohe të caktuar të funksionimit të tij duhet të bëhet pastrimi. Operacioni i pastrimit të filtrit bëhet duke lëshuar ujin nëpër filtër në drejtim tëkundërt të filtrimit dhe me shpejtësi të përshtatshme të rrymimit. Në stacionet për pastrimin e ujit përdoren zakonisht skemat e vazhdueshme.Lëvizja e ujit në këto skema mund të bëhet në bazë të rënies së lirë ose mund të jetë edetyrueshme. Fig. 4-Skema teknologjike e stabilimentit për pastrimin e ujit nga grimcat e suspenduara dhe koloidale:1-Hyrja e ujit, 2-Përzierësi, 3-Dhoma e koagulimit, 4-Fundërruesi, 5-Filtri, 6-Rezervuari i ujit të pastruar, 7-Ena për përgatitjen e reagjentëve Në fig. 4 është paraqitë skema teknologjike e një stabilimenti për pastrimin e ujitme veprim të vazhdueshëm dhe me lëvizje të lirë të ujit. Uji që do të pastrohet, me anëtë pompës futet në përzierësin, ku vendos kontakt me reagjentët që vijnë nga ena përpërgatitjen e tyre. Proceset fiziko-kimike të koagulimit të tretësirave koloidale dheaglomerimi i grimcave, bëhen në dhomën e koagulimit, prej nga uji dërgohet në filtrin erërës, në të cilin bëhet veçimi i grimcave që nuk janë fundërruar në agregatin emëparshëm. Shpejtësia e filtrimit në një stabiliment të tillë është 5- 10 m3/h. Ndërsa përdoren edhe filtrues të ndryshëm gjysmë automatik dhe automatik, tëcilët pastrohen gjatë punës, ashtu që nuk ka ndërprerje gjatë punës. Te ujërat e ndytashumë, mund të përdoren filtrat klasik të rërës me mbushje silikate shumështresëshe tëgranulitetit të ndryshëm. Largimi kryhet me filtrim nëpër rërë të kuarcit me madhësi të kokrrizave prej 0,8deri 3,0 mm. Uji i pastruar kalon nëpër gypin kryesor dhe nëpërmjet kokës shpërndarësedel nga kolona. Sistemet të cilat mekanikisht e pastrojnë ujin, njëkohësisht bëjnë edhe deferizimine ujit (zvogëlimin e nivelit të hekurit në ujë) dhe s’klorinimin (largimin e klorit nga uji i 2004 .
  • 12. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 13ujësjellësit). Principi i punës së tyre mund të jetë automatike dhe manuale dhe është enjëjtë për këto tri veprime, ndryshon vetëm lloji i mbushjes në kolonat filtruese, (fig. 5). Fig. 5-Skema e një sistemi për filtrim mekanik, deferizim dhe sklorinim të ujit 1.2.3. Deferizimi i ujit Në shumë raste te uji me përbërje më të madhe të hekurit paraqitet nevoja qëpërbërja e tillë të zvogëlohet në minimum. Te uji për pije përbërja e rritur e hekurit i jepujit erë shumë të pa këndshme, e gjithashtu në te formohet dhe shtresohet fero-hidroksidi, i cili nëpër gypa mund të formon edhe probleme mikrobiologjike. Gjithashtuedhe në shumë procese prodhuese, sidomos në industrinë e tekstilit, të letrës dheushqimore, përbërja e hekurit duhet të zvogëlohet në minimum. Deferizatorët janë pajisje që përbëhen nga kolonat e mbushura me masë specialekatalitike-filtruese MnO2, e cila me anë të katalizës e shndërron hekurin nga formatretëse në formë të patretshme dhe e mbanë në vehte. Hekuri i shtresuar kështu kohë paskohe zbrazet nga pajisja me larje me rrymim nga ana e kundërt, gjë që ka efikasitet tëlartë dhe shpenzime të ulëta eksploatuese. Gjatë punës filtri nuk shfrytëzon kemikalie ndihmëse. Materiali katalitik MnO2 kaqëndrueshmëri të madhe kohore dhe mund të dezinfektohet me klor aktiv tëkoncentrimit deri në 2%. 2004 .
  • 13. 14 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 1.2.4. Deklorinimi i ujit dhe largimi i shijes dhe erës së keqe Për të mirëmbajt gjendjen mikrobiologjike në rregull të ujit për pije, uji paradistribuimit në rrjetin e ujit të qytetit duhet patjetër të klorinohet dhe atë me një sasi pakmë të madhe të klorit, në mënyrë që ti mbahet steriliteti shtesë. Pikërisht kjo tepricë eklorit, mundet me ndikua shumë keq në vetitë e ujit për pije (erë dhe shije), ndërsa nëkontakt me substancat organike mund të formojë kompozime mjaft të rrezikshme përnjeriun (disa nga to janë edhe kancerogjene). Për s’klorinim të ujit sot kryesishtpërdoren filtrat me karbon aktiv. Ky sistem më së shpeshti përdoret për s’klorinim dhe dezodorim të ujit për pije, sidhe në teknologjitë ushqimore të cilat përdorin ujin nga rrjeti. Largimi i shijes dhe erës së pakëndshme të ujit të pijshëm dhe ujit për nevoja tësintezës, në shumë raste është proces i domosdoshëm gjatë përgatitjes së tij përpërdorim. Ky proces quhet dezodorim që nënkupton përmirësimin e kualitetit të ujit,gjegjësisht mënjanimin nga uji i substancave të cilat mund ti japin shije të keqe, erë, e nëdisa raste edhe ngjyrë. Metoda më efikase dhe më e përhapur për largimin e shijes së ujit është metoda epërpunimit të tij me karbon aktiv në aparatin për filtrim, në të cilin vendoset në mes tështresës së rërës së kuarcit dhe zhavorrit shtresa e karbonit aktiv. D.m.th. edhe këtu siedhe te deklorinimi dhe filtrimi shfrytëzohen filtrat me karbon aktiv (fig. 5). Karboniaktiv si absorbues i fortë që është, i absorbon këto materie. Pas konsumimit të aftësisëabsorbuese të karbonit ai zëvendësohet me të ri. Të metat kryesore të kësaj metode të dezodorimit të ujit janë nevoja për shpëlarjen e shpeshtë të filtrit, ç‘aktivizimi i shpejtë itij dhe korrozioni i pjesëve metalike të aparaturës. 1.2.5. Zbutja e ujit Uji që përdoret për furnizimin e kazanëve të avullit duhet patjetër të zbutet.Shtresa e gurit në muret e kazanëve të avullit është e dëmshme për kazan, sepse pengonpërcjelljen e nxehtësisë në ujë të kazanit, për çka gjatë harxhimeve të njëjta të lëndësdjegëse kazani prodhon dukshëm sasi më të vogël të avullit. Pastaj mjaft e pengon ujintë ftohë muret e kazanit, të cilat nga jashtë nxehen nga gazrat e nxehtë, prej ngallamarinat nxehen së tepërmi. Kjo nxehje e madhe e llamarinave të kazanit shkaktonndryshimin e dukshëm të vetive mekanike të metalit, zvogëlon afatin e qëndrueshmërisësë materialit, gjegjësisht ndërrimin e shpeshtë të pjesëve të kazanit. Gjithashtu, guri i kazanit e ka edhe një veti shumë të dëmshme që gjatë punës sëkazanit, për shkak të koeficientëve të ndryshëm të zgjerimit, shumë herë pëlcet. Në këtërast uji që është në kazan vjen në kontakt me llamarinat e nxehta së tepërmi, ftohëpërnjëherë dhe në to shkakton dëmtime të ndryshme, në disa raste edhe eksplodimin ekazanit. 2004 .
  • 14. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 15 Zbutja e ujit ose procesi teknologjik i largimit të plotë të kripërave të tretura nëujë është një nga proceset më delikate në teknologjinë e ujit, proces i cili ndikon nëmënyrë vendimtare në cilësitë e ujit dhe në përdorimin e tij. Për zbutjen e ujit përdoren: a) metodat termike b) metodat kimike dhe c) metodat e këmbimit jonik. 1. 2. 5. a. Zbutja e ujit me metodat termike Kjo metodë bazohet në zbërthimin e bikarbonateve të kalciumit dhe tëmagneziumit nën ndikimin e nxehtësisë sipas reaksioneve të shënuara më sipër (1) dhe(2) me ç’rast bëhet fundërrimi i tyre në formë të karbonateve.Metoda termike e zbutjes së ujit është e përshtatshme për ujërat që kanë fortësi tëpërkohshme të lartë dhe fortësi të përhershme të ulët, që janë raste të rralla. Kjo metodëështë metodë e shtrenjtë dhe e ngadalshme, kështu që përdoret rrallë. 1. 2. 5. b. Zbutja e ujit me metodat kimike Metodat kimike për zbutjen e ujit janë më të përhapura në praktikën industriale.Varësisht nga reagjentët që përdoren, metoda kimike e zbutjes së ujit zbatohet në trivariante: a) zbutja e ujit me gëlqere, b) zbutja e ujit me baza dhe c) zbutja e ujit me fosfate. a) Zbutja e ujit me gëlqere Zbutja e ujit me metodën kimike, duke përdorur si reagjent gëlqeren është një ngametodat më të përhapura dhe më të lira të zbutjes. Si reagjent përdoret sherbeti igëlqeres- tretësira ujore e hidroksidit të kalciumit. Me përdorimin e gëlqeres si reagjentpër zbutje arrihet fundërrimi i plotë i tërë sasisë së magnezit dhe fundërrimi i kalciumitqë gjendet në formë të bikarbonatit, sipas reaksioneve: Ca (HCO3)2 + Ca (OH)2 = 2CaCO3 + 2H2O Mg (HCO3)2 + Ca (OH)2 = Mg (OH)2 + 2CaCo3 + 2H2O Me gëlqeren si reagjent fundërrohet njëkohësisht edhe hekuri, i cili ndihmon edhekoagulimin e tretësirave koloidale. 2004 .
  • 15. 16 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini b) Zbutja e ujit me baza Kjo metodë si reagjent përdorë hidroksidin e natriumit. Ashtu si edhe hidroksidi ikalciumit, hidroksidi i natriumit ndikon në veçimin e bikarbonatit të kalciumit dhe tërësasisë së magneziumit. Kalciumi fundërrohet si karbonat, ndërsa magneziumi sihidroksid. Si produkt i reaksionit në tretësirë paraqitet karbonati i natriumit. Veprimi ihidroksidit të natriumit bëhet sipas reaksioneve: Ca(HCO3)2 + 2NaOH = CaCO3 + Na2CO3 + 2H2O Mg(HCO3)2 + 4NaOH = Mg(OH)2 + 2Na2CO3 + 2H2O MgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaCl Teprica e hidroksideve të kalciumit dhe të natriumit që mbetet pas zbutjesneutralizohet, duke fryrë nëpër masën e ujit dyoksidin e karbonit, me ç’rast formohenkarbonati i kalciumit si komponent i patretshëm ose si karbonat i natriumit. c) Zbutja e ujit me fosfate Është metoda më e përsosur e zbutjes së ujit me përdorimin e reagjentëve. Metodasiguron largimin e fortësisë së përhershme dhe të përkohshme të ujit. Procesi bazohet nëreaksionet: 3Ca(HCO3)2 + 2Na3PO4 = Ca3(PO4)2 + 3Na2CO3 + 3CO2 + 3H2O 3CaCl2(MgCl2) + 2Na3PO4 = (Ca, Mg)3(PO4)2 + 3Na2SO4(6NaCl)Reagjenti kryesor i metodës fosfatike të zbutjes së ujit është fosfati terciar i natriumit.Metoda është shumë efikase, mirëpo përdorimi i saj është i kufizuar për shkak të çmimittë lartë të reagjentëve. Në shumë raste skemat parimore të metodave të zbutjes së ujit me përdorimin ereagjentëve kimik u ngjajnë mjaft skemave teknologjike të pastrimit të ujit nga grimcat esuspenduara dhe koloidale. Stabilimentet për zbutjen e ujit me metodat kimike përbëhenprej aparateve për tretjen, përzierjen dhe dozimin e reagjentëve, përzierësve, dhomave tëfundërrimit dhe zmadhimit të grimcave, aparateve për fundërrim dhe filtrave. Dukepasur parasysh faktin se kemi të bëjmë me një skemë teknologjike mjaft të komplikuardhe të përbërë prej një numri të madh aparatesh me përmasa të mëdha, janë krejt tëlogjikshme përpjekjet për zvogëlimin e numrit dhe përmasave të aparateve. Si rezultat ipërpjekjeve të tilla lindi i ashtuquajturi ”reaktor turbulent” (fig. 6), i cili aparatzëvendëson aparatet prej përzierësit e deri te fundërruesi. 2004 .
  • 16. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 17 Fig. 6 - Reaktori turbulent 1-trupi i reaktorit 2-ventili i sigurimit 3-hyrja e ujit 4-hyrja e reagjentit 5-dalja e ujit të zbutur 6-hyrja për ndërrimin e masës 7-gypi për largimin e fundërresës Reaktori turbulent është një enë konike e mbushur deri diku me një sasi tëcaktuar të shtresës filtruese, të përbërë prej grimcave të rërës së kuarcit, antracitit osemermerit me madhësi rreth 0,25 mm. Reagjentët dhe uji futen në reaktor me shpejtësi tëzmadhuar, duke mundësuar lëvizje turbulluese dhe përzierje më të mirë të reagjentëveme ujin, me ç’rast fundërrinat shtresohen mbi sipërfaqen e grimcave, të cilat zmadhojnëpërmasat e tyre. Kur përmasat e grimcave arrijnë kufirin 1,5-2 mm ato fillojnë tëfundërrohen dhe ky është tregues se masa duhet të zëvendësohet me një masë të re. 1. 2. 5. c. Zbutja e ujit me këmbyes jonik Kjo metodë mbështetet në vetinë e disa substancave të ngurta që të absorbojnëjonet e tretura në ujë, duke lëshuar njëkohësisht në ujë jonet nga struktura e tyre.Substancat e tilla quhen këmbyes jonik, sorbentë jono këmbyes, ose jono këmbyes. Këtomaterie gjejnë sot përdorim të gjerë në praktikën industriale të pastrimit të ujit ngakripërat e tretura, në radhë të parë për shkak të shpejtësisë dhe efikasitetit të veprimit.Përveç për zbutje, jonet përdoren edhe për demineralizimin (shkripëzimin) e plotë tëujit. Gjatë procesit fiziko-kimik të këmbimit të joneve mund të bëhet këmbimi ianioneve dhe kationeve. Jonet që kanë veti për këmbimin e kationeve quhen kationite, 2004 .
  • 17. 18 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkinindërsa jonet që bëjnë këmbimin e anioneve- anionite. Kationitet me aftësi të lëshimit tëjoneve të hidrogjenit quhen H-kationite, ndërsa anionitet me aftësi të lëshimit të jonevehidrokside quhen OH-anionite. Sipas origjinës dallojmë këmbyes jonik me origjinë minerale ose inorganikedhe këmbyes jonik me origjinë organike. Këmbyesit jonik me origjinë minerale mund tëjenë komponime natyrore ose artificiale (sintetike). Këmbyesit jonik me origjinëorganike janë kryesisht komponime sintetike. Si sorbent jonik sintetik mund të përdorensilikageli dhe oksidi i aluminit. Ndërsa grupit të joniteve inorganike sintetike i takonedhe permutiti si produkt me strukturë amorfe, i cili përfitohet nga veprimi në mes tësilikatit të natriumit dhe aluminatit të natriumit. Sorbent jon shkëmbyes sintetik tënjohur janë edhe fosfati i bariumit dhe hidroksidi i zirkoniumit. Sot për zbutjen e ujit kryesisht përdoren filterët jon shkëmbyes, të cilëtpërbëhen nga kolonat jon shkëmbyese të mbushura me sasi të konsiderueshme të masësjon shkëmbyese e cila i absorbon jonet e kalciumit dhe të magneziumit, të cilat izëvendëson me jone të natriumit, me ç’rast fortësia e ujit mënjanohet. Këta filtra jon shkëmbyes janë aparate cilindrike (fig. 7 ). Në pjesën e poshtmetë aparaturës është vendosur një pllakë metalike me vrima dhe mbi te shtresa e jonitit.Nën këtë pllakë gjendet shtresa e zhavorrit dhe në të sistemi i gypave të drenazhit përlargimin e ujit të zbutur. Fig. 7 - Filtri jonik 1-masa e kationitit, 2-shtresa e rërës-zhavorrit 3, 4-hyrja e tretësirës së rigjenerimit 5-shpërndarësi i ujit 6-sistemi i drenazhit për daljen e ujit të zbuturNëse në filtrin jonik gjendet masa e kationitit, me lëshimin e ujit nëpër të, bëhetkëmbimi i joneve të kalciumit dhe magnezit nga uji me jonet aktive të kationitit (jonet enatriumit) sipas reaksioneve: 2[R1] Na + Ca2+ [R1]2Ca + 2 Na+ 2[R1] Na + Mg2+ [R1]2Mg + 2 Na+ 2004 .
  • 18. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 19 Në këtë mënyrë në tretësirë-në ujë, në vend të bikarbonateve, sulfateve,klorureve dhe kripërave tjera të kalciumit dhe të magneziumit mbesin kripërat përkatësetë natriumit, të cilat nuk shkaktojnë fortësi. Procesi i këmbimit vazhdon deri sa të bëhet ngopja e masës së kationitit. Mekëtë rast futja e ujit në aparat ndërpritet dhe fillon procesi i rigjenerimit (i përtërirjes ) sëjonitit, duke lëshuar me rrymim nga ana e kundërt nëpër masën e jonitit tretësirën përrigjenerim. Si tretësirë për rigjenerim zakonisht përdoret tretësira e klorurit osehidroksidit të natriumit (NaCl) me ç’rast jonet e kalciumit dhe magneziumit përsërizëvendësohen me jone të natriumit. Rigjenerimi bëhet sipas reaksioneve: [R1]2 (Ca, Mg) + 2NaCl 2 [R1] Na + (Ca, Mg) Cl2 Me procesin e zbutjes, siç theksuam më sipër, bëhet këmbimi i joneve tëkalciumit dhe magneziumit me jonet e natriumit, të cilat nuk shkaktojnë fortësi. Si veti negative e zbutjes së ujit është rritja e vetive korrozive të tij. Kështu qënë shumë raste uji i zbutur duhet të neutralizohet me acid fosforik apo sulfurik. Në krahasim me metodat kimike të zbutjes së ujit, metodat jono këmbyesejanë më të përshtatshme dhe më elegante, por janë më të shtrenjta. Përdorimi i tyre ështëmë i levërdishëm për ujërat me fortësi të vogël. Zbutësit përdoren për përgatitjen e ujit për kazana të presionit të ulët, tesistemet e ndryshme nxehëse dhe ftohëse, në spitale, hotele për larjen e rrobave, si dhete të gjitha rastet ku pengon fortësia e rritur e ujit. Një filtër automatik për zbutjen e ujit është treguar në fig. 8. 2004 .
  • 19. 20 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig. 8 –Filtri automatik për zbutjen e ujit KAV- koka automatike me valvola, ZK- zbutësi katjonik ,ER- ena për reagjent, M- manometri, V-valvolat, Prodhimin e ujit të zbutur e drejton koka automatike me valvola. Kokaautomatike e kontrollon punën e zbutësit të ujit dhe mund të rregullojë fillimin erigjenerimit në kohë (p.sh. çdo të dytën ditë) ose në bazë të vëllimit të ujit të prodhuar tëzbutur (p.sh. pas 20 m3), por në të dy rastet rigjenerimi, i cili zgjatë rreth tre orë, duhet tëkryhet herët në mëngjes rreth orës 2 kur mendohet që nuk ka kërkesa për ujë të zbutur. Rigjenerimi mund të startohet edhe me dorë në çfarëdo kohe. Zbutësi i dyfishtë jonik i ujit dallohet nga zbutësi i mësipërm sepse është nëgjëndje të prodhojë ujë të zbutur pa ndërpre (kontinuale). Në këtë version shfrytëzohendy kolona identike nga të cilat njëra është në punë deri sa tjetra bënë rigjenerimin dheështë në pritje për punë. Rrjedhja e ujit nëpër kolonën që është në punë matet dhe kur të arrihet sasia edefinuar që më parë e ujit të prodhuar të zbutur, koka automatike me valvola e lëshon nëpunë kolonën tjetër. Masa e ngopur jonike në kolonën e parë rigjenerohet dhe është nëpritje deri sa të mbushet kolona e dytë, kur koka automatike me valvola përsëri e kthenprocesin në kolonën e parë. 2004 .
  • 20. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 21 Fig. 9- Pamja e një vije të trajtimit të ujit në stacion me kapacitet 1200 l/h me zbutës të dyfishtë të ujit (dy kolonat e kaltërta) 1.2.6. Dekarbonizimi i ujit Dekarbonizimi është veprim me të cilin nga uji largohet fortësia karbonate.Bëhet fjalë për pajisjen jon këmbyese të mbushur me masë speciale jon këmbyese, e cilamasë jonet e kalciumit dhe të magneziumit të fortësisë karbonate i zëvendëson me jonete hidrogjenit. Kështu në vend të kripërave me fortësi karbonate formohet sasiaekuivalente e acidit karbonik, i cili nëse pengon, mund të ç’ajroset. Kripërat me fortësijo karbonate gjatë këtij procesi kalojnë pa ndryshime. Masa jon këmbyese paskonsumimit të kapacitetit të vet rigjenerohet me lëshimin e tretjes së dobët të aciditklorhidrik (HCl), pas të cilës përsëri është e gatshme për punë. Dekarbonizimi i ujit është veçanërisht i nevojshëm gjatë prodhimit të pijevefreskuese të gazuara, për shkak të problemeve që shkaktojnë kripërat e fortësisëkarbonate (gazimi i vështirësuar, zvogëlimi i thartirës për shkak të reaksioneve methartirë të pemëve, zvogëlimi i ëmbëlsisë për shkak të reaksioneve me sheqerna , etj. ). 1.2.7. Denitratizimi i ujit Përmbajtja e nitratit mbi kufirin e lejuar, përveç ndikimeve mjaft të dëmshmenë shëndetin e njeriut, më së shpeshti është një shenjë e ndotjes së ujit me substancaorganike të cilat mund të jenë me prejardhje fekale. Për mënjanimin e nitratit prodhohen pajisje me bazë të masave jonshkëmbyese me jon-selektiv special me të cilat joni nitrat konvertohet në jon klorid tëpadëmshëm. Pas ngopjes denitratizatori rigjenerohet me tretje të kripës së kuzhinës. 2004 .
  • 21. 22 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 1.2.8. Degazimi i ujit Me degazim të ujit kuptojmë largimin e gazrave të tretura në ujë. Në ujëratnatyror janë të pranishme gazrat: ajri, dyoksidi i karbonit dhe në sasi më të vogël edhegaze tjera. Në ujërat industrial të rikthimit - ujërat qarkulluese, në sasi relativisht tëmëdha gjinden gazet si dyoksidi i karbonit, sulfuri i hidrogjenit, oksigjeni etj. Gazrat në ujë ndikojnë në rritjen e vetive agresive të ujit ndaj materialevekonstruktive. Dyoksidi i karbonit i tretur në ujë tregon veprim agresiv ndaj betonit,ndërsa gazet e tjera si oksigjeni, sulfuri i hidrogjenit dhe dyoksidi i karbonit, tregojnëveti agresive ndaj metaleve, sidomos hekurit dhe bakrit. Përmbajtja e gazeve të treturanë ujë është sidomos e rrezikshme për ujin që përdoret për prodhimin e avullit. 1. 2. 8. a. Metodat fizike të degazimit të ujit Këto metoda mbështeten në kontaktin e ujit me ajrin, që do të thotë se kemi tëbëjmë në të vërtetë me ajrosje të ujit. Kalimi i gazeve të tretura prej ujit në ajrin përdegazim është pasojë e presionit parcial të zvogëluar të ajrit në krahasim me presionin egazit që largohet. Degazimi i ujit me ajrosje bëhet me anë të stërpikjes së tij në formë tëshiut ose në formë të fontanës. Fig. 10- Skema e degazimit të ujit me stërpikje në formë të fontanës Pajisja më e përsosur për degazimin e ujit është kulla për ftohjen (freskimin) eujit (fig. 11). Kullat për freskim mund të kenë forma të ndryshme, si: cilindrike,prizmatike, të kupës apo të piramidës së cunguar. Ato ndërtohen prej druri ose betonidhe brenda janë të mbushura me fletë në formë rrjetash, të cilat sigurojnë kontakt më tëmirë të ujit me ajrin për ftohje. Si material mbushës mund të përdoret koksi, druri, etj.Uji hyn në krye të kullës dhe me ndihmën e aparateve të posaçme stërpiket në mënyrë tëbarabartë mbi tërë sipërfaqen e kullës. Ajri për ftohje lëviz në drejtim të kundërt meventilim natyror ose të detyruar. 2004 .
  • 22. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 23 Përveç efektit të degazimit arrihen edhe efekte të ftohjes për shkak të avullimittë pjesshëm të ujit. Kullat për ftohje janë stabilimente që kanë përdorim të gjerë si përdegazim, ashtu edhe për freskim të ujit, sidomos të ujërave të rikthimit. Fig. 11- Kulla për ftohje 1-Trupi i kullës, 2- Mbushja, 3-Hyrja e ajrit, 4- Dalja e ajrit, 5- Pompa, 6- Pajisja për ftohje ose absorbim me ndihmë të ujit. 1. 2. 8. b. Metodat kimike për degazim të ujit Metodat kimike për degazim të ujit janë më të shtrenjta dhe shpeshherë kanësi pasojë ndotjen shtesë të ujit. Ky është edhe shkaku kryesor që këto metoda kanëpërdorim të kufizuar, megjithëse janë mjaft efikase. Bazohen në përdorimin ereagjentëve me të cilët reagojnë me gazet e tretura në ujë. Largimi i oksigjenit të tretur në ujë mund të bëhet, p.sh. duke bërë filtrimin eujit nëpër masën e ashklave(zdrukthave) të hekurit, me ç rast ndodhë reaksioni: 4 Fe + 3 O2 2 Fe2O3Oksigjeni po ashtu mund të largohet duke bërë përpunimin e ujit me sulfit të natriumit,sipas reaksionit: 2 Na2SO3 + O2 2 Na2SO4 , etj.Si mjet për lidhjen e oksigjenit mund të përdoret edhe hidrazimi. Sulfuri i hidrogjenit(H2S) largohet nga uji duke bërë oksidimin e tij me oksigjenin e ajrit ose me klor. 2004 .
  • 23. 24 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 1.2.9. De mineralizimi i ujit De mineralizimi apo shkripëzimi i plotë i ujit bëhet për nevoja të ndryshme.Shumë herë për nevoja medicinale, farmaceutike, laboratorike, kozmetike ose procesevetjera teknologjike, kërkohet në kuptimin kimik ujë absolutisht i pastër, i liruar nga tëgjitha kripërat e tretura. Kësi uji fitohet me anë të demineralizimit. Demineralizatori është aparaturë e cila, varësisht nga kualiteti i ujit qëpërpunon, përbëhet nga dy ose më shumë kolona jon shkëmbyese me mbushje tëndryshme të lidhura në seri. Duke kalua nëpër këtë sistem uji lirohet nga të gjithakripërat e tretura. Masat jon shkëmbyese në këto kolona rigjenerohen me tretësirat eacidit klorhidrik(HCl) dhe të hidroksidit të natriumit (NaOH). Demineralizatorët shërbejnë për prodhimin e ujit të demineralizuar mepërcjellshmëri elektrike specifike nga 0 deri në 10 μS/cm(mikroSiemens/cm).Prodhohen të formës manuale dhe automatike në dy versione të ndërtimit të aparaturës:të thjeshtuar dhe të zgjeruar. Për demineralizimin e plotë të ujit përdoren: a) metoda e këmbimit jonik, b) metoda elektrokimike c) metoda e ajrosjes dhe d) metoda e distilimit. Për shkripëzimin e plotë të ujit përdoret sistemi i aparaturës i ngjashëm mesistemet për zbutjen e thjeshtë të ujit (fig. 12). Aparatet kryesore të këtij sistemi janëfiltrat kationik dhe anionik, degazuesi dhe filtri i përzier. Uji së pari futet në filtrinkationik, në të cilin gjendet masa e H- kationitit e cila e bënë absorbimin e joneve tëkalciumit dhe magneziumit, kështu që pas kësaj mbeten në ujë vetëm anionet sulfate,klorure, silikate dhe karbonate. Reaksioni i procesit mund të shprehet me ekuacioninkimik: 2 [R] H + Ca2+ + Mg2+ [R2] ( Ca, Mg ) + Cl -1 + SO4 2 - + SiO3 2 - + CO3 2 -Pas filtrit kationik, uji dërgohet në filtrin e parë anionik me masë të anionit të dobëtbazik që bën këmbimin e anioneve sulfate dhe klorure, sipas reaksionit: 3 [R’] OH + Cl - + SO4 2 - [R’2] SO4 + [R’] Cl + 3 OH - Uji që del nga filtri i parë anionik përmban tash vetëm anionet silikate dhekarbonate. Anionet karbonate (dyoksidi i karbonit ) veçohet në degazuesin që gjendetpas filtrit të parë anionik. Uji pas kësaj dërgohet në filtrin e dytë anionik me masë tëanionit të fortë bazik, me të cilin bëhet veçimi i anioneve silikate, sipas reaksionit : 2 [ R”] OH + SiO3 2 - [R”]2 SiO3 + 2 OH - 2004 .
  • 24. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 25 Fig. 12-Skema teknologjike e sistemit të aparateve për demineralizimin e plotë të ujit 1-Hyrja e ujit natyral, 2-Filtri kationik, 3-Filtri i dobët anionik, 4-Degazuesi, 5- Filtri anionik i fortë, 6-Filtri i përzier, 7-Dalja e ujit të demineralizuar Në skemë shihet se rigjenerimi i joniteve bëhet me përdorimin e tretësirave tëacidit klorhidrik dhe hidroksidit të natriumit. Në fund të sistemit të aparateve gjendet edhe filtri i përzier që shërben sikorrektor i gabimeve dhe i lëshimeve në fazat e mëparshme të procesit tëdemineralizimit. Demineralizatori manual në version të thjeshtuar përbëhet nga: dy kolona, të punuara me material polimeri, nga jashtë të forcuara me fije të tekstilit të zhytura në epokside, të cilat përmbushin kriteret për përdorim në trajtimin e ujit në industrinë kimike, farmaceutike dhe ushqimore. Kolonat janë rrezistente nga ndikimi i presioneve të larta (deri në 10 bar), nga korrozioni dhe nga ndikimi i acideve dhe bazave. ujëmatësi filtri mekanik në hyrje prej 25μm dhe në dalje prej 5μm konduktometri procesor i atestuar dy rezervuarë nga PP për përgatitjen e tretësirave për rigjenerim sistemi i gypave dhe lidhjeve nga PVC i fortë valvolat sferike dhe dy injektor vakumor. Rigjenerimi i sistemit, që zgjatë rreth tri orë bëhet pas stërngopjes së tij ( që vërtetohet në treguesin e konduktometrit). Në figurën 13, janë paraqitë skemat teknologjike të dy versioneve tëmundshme të demineralizatorit (a-versioni i thjeshtuar dhe b-versioni i zgjeruar). 2004 .
  • 25. 26 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig. 13 a-Skema teknologjike e demineralizimit të ujit (versioni i thjeshtuar) 2004 .
  • 26. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 27 2004 .
  • 27. 28 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Metodat tjera për demineralizimin e plotë të ujit Ndër to është metoda elektro kimike e shkripëzimit të ujit e cila mbështetet nëveçimin e anioneve dhe kationeve të tretura në ujë nëpërmjet fundërrimit të tyre mbisipërfaqet e katodave dhe të anodave, të vendosura në banja të posaçme të elektrolizës. Kjo metodë është mjaft efikase por edhe e shtrenjtë, kështu që përdoret rrallë.Produktet kryesore të saj janë oksigjeni, si produkt i anodës dhe hidrogjeni, si produkt ikatodës. Mënyra më e përsosur për shkripëzimin e ujit është distilimi. Përdorimi i tij nëpërmasa më të mëdha është i kufizuar me shpenzime të larta të energjisë termike. 1.2.10. Dezinfektimi dhe dekontaminimi i ujit Me dezinfektim dhe dekontaminim kuptojmë mbytjen e baktereve të cilatshkaktojnë sëmundje të ndryshme. Për dezinfektim dhe dekontaminim të ujit përdorenmetoda të ndryshme. Metodat me reagjent përdoren më së tepërmi në praktikë, prej të cilave më tërëndësishmet janë metoda e klorinimit dhe metoda e ozonimit. Klorinimi i ujit, është metoda më e përhapur për dezinfektimin e ujit, përkatësishtpër mbytjen e baktereve të ndryshme. Në fillim si reagjent përdorej kloruri i gëlqeres, kurse prej vitit 1910 përdoret edhepërpunimi i ujit me klorin e gaztë. Përveç tyre, sot për klorinimin e ujit përdoren edhehipokritet dhe aminat e klorit. Veprimi i klorit shpjegohet me faktin se ai bën oksidimin e substancës organike tëprotoplazmës së baktereve, sidomos bacileve të tifos së zorrëve dhe dizenterisë, tëvibrioneve të kolerës etj. Përveç këtyre veprimeve, klori reagon edhe me një vargkomponimesh dhe përbërësish organik dhe inorganik të ujit, kështu që efektet e veprimittë tij nuk qëndrojnë vetëm në dezinfektim, por edhe në ç’ngjyrosje, largimin e erës dhetë shijes dhe në lehtësimin e proceseve të koagulimit dhe të fundërrimit. Në rastet kur uji përmban fenole, përdorimi i procesit të klorinimit përdezinfektim dhe dekontaminim, ka si pasojë keqësimin e shijes dhe erës së ujit. Ky efekti padëshiruar mund të evitohet me përdorimin e dozave më të mëdha të klorit (10 mg/l).Dozat më të mëdha të klorit ndikojnë edhe në shndërrimin e fortësisë karbonate në atë jokarbonate, sipas këtij reaksioni: Ca(HCO3)2 + 2HCl = CaCl2 + 2H2O + 2CO2 Aparati më i përdorur për klorinim me klor të gaztë është klorinatori vakumor(fig. 14) i cili për nga konstruksioni dhe mënyra e funksionimit i përngjanë mjaftpompës së ujit. 2004 .
  • 28. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 29 Fig.14- Klorinatori vakumor 1-Hyrja e ujit, 2-Hyrja e klorit, 3-Dhoma e thithjes, 4-Difuzori, 5-Dhoma e përzierjes Procesi i dezinfektimit dhe i dekontaminimit me ozon, megjithëse i zbuluar nëfillim të këtij shekulli, përdorim më të gjerë gjeti viteve të fundit. Sipas të dhënave ngapraktika, ozoni i zhduk bakteret deri në 15 herë më shpejtë se klori. Përveç kësajmanipulimi me të është më i lehtë dhe më i parrezikshëm dhe nuk len asnjë pasojë nëshijen dhe në erën e ujit. Efektet e zhdukjes së baktereve me përdorimin e ozonit janëmjaft të larta (98-99%). Epërsitë e përdorimit të ozonit qëndrojnë në faktin se aizëvendëson të tre proceset e përdorura gjerë më tani: largimin e ndyrësirave organike (tëgjalla dhe jo të gjalla), përpunimin e ujit me karbon aktiv dhe klorinimin. Metodat pa reagjent të dezinfektimit dhe të dekontaminimit të ujit janë: rrezatimime rrezet ultra-vjollcë, përpunimi me valët e ultratingujve dhe përpunimi termik i ujit.Këto metoda janë mjaft efikase, por përdorimi i tyre është i shtrenjtë. 2004 .
  • 29. 30 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 1.3. AVULLI I UJIT Avulli i ujit është avull i cili formohet nga avullimi i ujit dhe paraqet ujin nëgjendje agregate të gazët. Avulli i ujit bënë pjesë në të ashtuquajturat gaze reale, sepsete ai prodhimi i shtypjes së tij (p) dhe vëllimit (V), pra prodhimi p∙V edhe nëtemperaturë të njëjtë nuk mbetet konstant (i pandryshueshëm) si te gazet ideale të cilat inënshtrohen ekuacionit të Klapejronit (barazimit të gjendjes së gazit: p∙V=R∙T, ku Rështë konstante e gazit, e T-temperatura absolute). Për këtë arsye, gjendja e avullit të ujitkarakterizohet edhe me shtypje e temperaturë, të cilat përcaktojnë sasinë e nxehtësisë sëdomosdoshme për përfitimin e avullit gjatë ngrohjes së ujit deri në temperaturën e vlimit(e cila varet nga shtypja dhe anasjelltas) dhe më tutje deri në avullimin e plotë, e pastajedhe deri në tej ngrohjen e avullit të ujit. Në shtypje atmosferike (760 mm Hg=1 atm)avulli i ujit zë një vëllim afërsisht 1600 herë më të madh nga vëllimi i ujit prej të cilitështë prodhuar avulli. Avulli i cili fitohet në shtypje më të lartë, zë vëllim më të madh,p.sh., në 100 ata (atmosfera absolute: 1 ata= 1 kp/cm2 = 9,81 kN/cm2) vetëm 12,7 herëmë të madh se sa vëllimi i ujit nga i cili është formuar. Më në fund, në ndonjë shtypje tëcaktuar avulli ka vëllim të njejtë sa edhe uji nga i cili është formuar. Kjo gjendje quhetgjendje kritike dhe është karakteristike për çdo lloj materie. Për ujin dhe avullin e ujitgjendja kritike formohet në shtypje pk=225,5 ata, në temperaturë tk=374,4 °C dhe në tëcilën çdo kilogram avull (respektivisht ujë) zë vëllimin specifik Vk =0,003 m3/kg=3dm3/kg. Siç dihet, uji kalon nga gjendja e lëngët agregate në gjendje të avullit apo të gazëtnë dy forma: me avullim dhe me vlim. Avullimi i ujit kryhet në çdo temperaturë. Sipas teorisë kinetike të fluideve,molekulat e ujit vazhdimisht janë në lëvizje. Një pjesë e molekulave të ujit, gjatëlëvizjes së tyre të pandërprerë dhe të parregullt, që posedojnë shpejtësi mjaft të madhe tëlëvizjes, arrijnë të zotërojnë forcat kohezione gjatë kalimit nëpër sipërfaqen e lirë tëlëngut dhe kalojnë në hapësirën mbi lëng. Te kjo mënyrë, kalimi i ujit nga gjendja elëngët në gjendje të avullit bëhet vetëm në sipërfaqe të lëngut. Molekulat e ujit në pika tëimëta iu nënshtrohen forcave të vogla kohezione gjatë kalimit nëpër sipërfaqe të lirë pasiqë domeni i tyre tërheqës përmban numër më të vogël të molekulave të lëngut se samolekulat e ujit te pikat më të mëdha ose te sipërfaqet e rrafshëta të ujit.Për këtë arsye avullimi më i shpejtë do të bëhet te rasti i parë se sa te i dyti. Mbi lëngmolekulat e avullit të formuar gjenden në lëvizje të vazhdueshme të parregullt, gjatë sëcilës disa nga to, tërhiqen prapa në lëng. Me qëndrim më të gjatë të ujit në enë të hapur,ai i tëri do të avullohet. Mirëpo, në enë të mbyllur gjatë avullimit të ujit në çdo momentmë shumë molekula të ujit kalojnë nga gjendja e lëngët në gjendje avulli, se sa qëkthehen nga avulli në lëng dhe ky avullim zgjatë gjithnjë deri sa të arrij i ashtuquajturidrejtpeshim dinamik. Gjatë kësaj me shprehjen drejtpeshim dinamik nënkuptojmë rastin 2004 .
  • 30. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 31kur numri i molekulave që e lëshojnë lëngun barazohet me numrin e molekulave të cilatkthehen prapa në lëng në të njëjtën kohë. Në këtë rast hapësira mbi lëng në enë tëmbyllur është e ngopur me avull, sepse e njëjta nuk mundet në atë temperaturë mepranua më shumë molekule të ujit në vehte. Vlimi i ujit . Me nxehjen e ujit në enë të hapur rritet temperatura e tij dhe shtohetavullimi. Pas një kohe të nxehjes fillojnë të lajmërohen fluskat e avullit në brendi tëlëngut ose në mure të enës. Fluskat e avullit, të cilat formohen me shpejtësi, tregojnëparaqitjen e dukurisë e cila quhet vlim, ndërsa temperatura në të cilën kryhet vlimi quhettemperatura e vlimit ose pika e vlimit. Për ujin në shtypje normale kjo e ka vlerën 100˚C dhe mbetet e pandryshuar gjatëtërë kohës së vlimit. Arsyeja pse nxehtësia e cila harxhohet për të ndërrua gjendjenagregate të lëngut, nuk ndikon në treguesin e termometrit, quhet nxehtësi latente (emëshehur) e avullimit dhe shënohet me r[kcal/kp] dhe është funksion i shtypjes. Gjatëpresionit normal të jashtëm 1 [At] vlera e saj është 538,7 [kcal] ≈ 539 [kcal] për 1 [kp]uji. Nëse ena ku e nxejmë ujin deri në pikën e vlimit është e mbyllur, atëherë pika evlimit varet nga presioni në të cilin bëhet vlimi. P.sh. temperatura e vlimit ka vlerën: për presion 1[at] = 1 [kp/cm2] = 735,6 [mmHg]......................tv = 99,1 ˚C për presion 1[At] = 1,033[kp/cm2] = 760,0[mmHg]................tv = 100 ˚C për presion 50 [at]....................................................................tv = 262,7 ˚C për presion 100 [at] .................................................................tv = 309,5 ˚CGjatë nxehjes së ujit në një enë të mbyllur me presion të vazhdueshëm do të vërejmë setemperatura vazhdimisht do të rritet. Në vendin ku bëhet nxehja e enës nga ndonjë burimnxehtësie fillojnë të formohen fluskat e avullit, të cilat posa të formohen ngrihen lart kahsipërfaqja e lëngut, mirëpo para se të arrijnë në sipërfaqe, ato zhduken nga se në rrugë esipër, gjatë takimit me shtresat e ftohta të ujit, ato kondenzohen. Kjo do të ndodhëgjithnjë deri sa uji të mos arrijë temperaturën e vlimit, gjegjësisht kur fluskat e avullit tëujit të fillojnë me shpejtësi të formohen në tërë vëllimin e lëngut dhe pa u kondenzua tëformojnë vëllim gjithnjë e më të madh, veçanërisht për rreth mureve të enës dhe nëvendet e nxehjes së enës. Fluskat e tilla të formuara të avullit të ujit ngrihen si më tëlehta kah sipërfaqja e lëngut, ku me shpejtësi pëlcasin dhe shkojnë në hapësirën mbilëng. Avulli i ujit përdoret në industri, ekonomi, në ekonominë komunale dhe nëndërtesa për ngrohje dhe për përfitimin e energjisë mekanike në pajisjet industriale dhereparte, ku shërben si trup punues (bartës i energjisë termike e cila në makinat me avullose në turbinat e avullit transformohet në energji mekanike ). Për ngrohje më së shpeshti përdoret avulli i ujit i ngopur me presion 1,2 deri 15ata. Për përfitimin e energjisë mekanike zakonisht përdoret avulli i ujit i tej ngrohur mepresion edhe deri në 170 ata dhe me temperaturë të tej ngrohjes deri 550 °C. 2004 .
  • 31. 32 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Avulli i ujit shërben si trup punues në makinat me avull dhe turbinat me avull dhegjithnjë e më shumë po përdoret për prodhimin e energjisë elektrike në termoelektraname ndihmën e turbinave (afër 65 % e prodhimit botëror të rrymës elektrike). Gjithashtuavulli i ujit, paraqet trupin e vetëm punues në termoenergjetikën atomike, etj. 2. AJRI Ajri si përzierje e shumë gazrave ka fitua të drejtën në teknikë të jetë si gaz meprioritet dhe të përdoret më së tepërmi si gaz teknik. Përdorimi i tij në shumicën erasteve bëhet në presione të rritura. Ajri i komprimuar, si fluid energjetik, në teknikë karol të rëndësishëm. Përsosja e kompresorëve dhe pajisjeve për ajër të komprimuar, e mete edhe e materialeve që përdoren, ka bë që aparaturat për ajër të komprimuar tëaplikohen në lëmi të reja të ndryshme, në industri dhe në teknikën procesore. Fushat epërdorimin janë aq të gjëra, sa që është vështirë të përshkruhen të gjitha. Vetitë fiziko-kimikeMasa molekulare Majr = 28,95[kg/kmol]Dendësia në 1,033 bar dhe 0oC ρ= 1,293 kg/m3Konstanta gazore R = 287 J/(kgK)Kapaciteti specifik i nxehtësisë në 20oC dhe1,033 bar cp = 1,00 kJ/(kgK) cv = 0,72 kJ/(kgK)Raporti cp/cv = 1,4Viskoziteti në 0˚C dhe 1,033 bar 173 ·106 PTemperatura e vlimit 78 deri 81 KNxehtësia e avullimit gjatë 1 bar r = 197 kJ/kgDendësia e ajrit të lëngësht gjatë -195˚C ρ = 861 kg/m3Koeficienti i përcjellësh. së nxehtësisë gjatë 0˚C dhe 1 bar λ = 0,0245 W/(mK)Parametrat kritik: temperatura 132,25 K shtypja 37,74 bar dendësia 310 deri 350 kg/m3 Siç është theksua në hyrje, për ajrin është shkrua mjaft dhe është analizua, qoftënëse janë dhënë shënime si për gaz ose i analizuar si ajër i lagësht në disa procese tëkëmbimit të nxehtësisë dhe materies (lëngështimi, klimatizimi, tharja e të ngjashme.),në të cilin rast ai është materie punuese. Në kushte normale ajri është në gjendje gazi dhe sillet sipas ekuacionit të gjendjessë gazrave ideale, dhe në funksion të temperaturës dhe presionit. Meqenëse ajri shpeshpërdoret si i komprimuar, do të jepet pamja e disa ndërrimeve karakteristike të gjendjes,të cilat hasen më së shumti në praktikë. 2004 .
  • 32. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 33 2.1. Ngjeshja izotermike Ngjeshja izotermike kryhet gjatë temperaturës normale, ndërsa nxehtësia e krijuargjatë ngjeshjes largohet me ndihmën e ndonjë mjeti ftohës. Vlen ekuacioni i izotermëssipas ligjit të Bojl-Mariotit. p1 p·v = const. gjegjësisht v 2  v1 , p2ku janë,p1, bar, presioni në gjendjen 1,p2, bar, presioni në gjendjen 2,v1, m3/kg, vëllimi specifik në gjendjen 1,v2, m3/kg, vëllimi specifik në gjendjen 2. 2.2. Ngjeshja adiabatike Ngjeshja adiabatike është ndërrimi i gjendjes pa shkëmbim nxehtësie. Gjatëngjeshjes bëhet nxehja ndërsa gjatë zgjerimit ftohja e ajrit. Vlen ekuacioni i adiabatëssipas ligjit të Gej-Lusakut p  v   const., Gjegjësisht duke shfrytëzua relacionet tjera nga ekuacioni i gjendjes  1   v  v  p  p2  p1   1  , bar, v  T2  T1  1  , K, v  T2  T1  2  p  , K,  2  2  1Ku janëT1, K, temperatura e ajrit në gjendjen 1,T2, K, temperatura e ajrit në gjendjen 2,χ= cp/cv, eksponent i adiabatës (për ajër ka vlerën 1,4). Praktikisht ngjeshja e ajrit, për shkak të shpejtësisë së madhe të zhvillimit kryhetnë mënyrë adiabatike. Por edhe në këtë rast bëhet një rritje e madhe e temperaturës sëajrit të ngjeshur. 2004 .
  • 33. 34 MATERIALET E REPARTIT Fatmir ÇerkiniShembullAjri duhet të ngjishet sipas adiabatës nga presioni 1 bar deri në presionin prej 10 bar.Temperatura e fillimin të ajrit është 20˚C. Sa do të jetë temperatura në fund të procesittë shtypjes?  1 1, 4 1 p    10  1, 4Në bazë të ekuacionit T2  T1  2  p   293   568 K, gjegjësisht t2=295˚C.  1 1T1=20+273=293 K (nga 0˚C=273K)Temperatura prej 295˚C është shumë e lartë dhe e padurueshme për kompresor. Në këtëtemperaturë vaji për lyerje ndizet, e mund të vjen edhe deri te eksplodimi i gazrave tëvajit. Këto temperatura të larta mënjanohen me masa të caktuara konstruktive. Nëprincip nuk guxon të kalohet temperatura e ajrit mbi 200˚C. 2.3. Ngjeshja politropike Gjendet në mes ngjeshjes izotermike dhe adiabatike. Kjo mund të quhet “ngjeshjereale”. Ekuacioni i adiabatës vlenë njësoj edhe për politropën (ndërrimi politropik igjendjes), kur eksponenti χ të zëvendësohet me eksponentin e politropës n. Eksponenti ipolitropës varet nga kushtet dhe rrjedhimi i ekspansionit gjegjësisht kompresionit. Meprova është përcaktua dhe gjendet për ajër në kufinjë prej 1 deri 1,4. Vlejnë të njëjtatrelacione si për izotermë dhe adiabatë kur të merret n=1 p·v = const. (izoterma), n= χ p  v   const. (adiabata). 2.4. Prodhimi i ajrit të komprimuar Kompresorët shërbejnë për ngjeshjen dhe transportimin e ajrit, gazrave dheavujve në përgjithësi. Në përdorim janë kompresorët: me piston, rrotacion, me vida dhe turbo kompresorët. Principi i shtypjes te makinat pistonike është mënyra më e vjetër e ngjeshjes.Shtypja arrihet përmes ndryshimit të vëllimit. Dukuria e masave inerciale kushtëzonnumër të vogël të rrotullimeve gjatë punës. Me vendosjen në rend të cilindraverelativisht të vegjël, praktikisht mund të arrihet rritje e pakufishme e shtypjes. Arrihenshtypje deri në 1000 bar dhe kapacitete deri në 25000 m3/h. Kërkesat për hapësirënmontuese dhe të masave të makinave janë relativisht të mëdha dhe varen nga tipi dhekapaciteti i kompresorëve. 2004 .
  • 34. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 35 Kompresorët rotacional punojnë në principin e kompresorëve me pistona. Shtypjaarrihet gjithashtu përmes ndryshimit të vëllimit. Masat inerciale, të cilat lajmërohen,janë kryesisht të vogla dhe për këtë mund të arrihen rrotullime më të mëdha. Kapaciteti ikëtyre kompresorëve sillet nga 100-8000 m3/h. Hapësira montuese që zënë këtakompresor është më e vogël se te kompresorët pistonik. Kompresorët filetorë punojnë me dy akse, praktikisht me dy kërmij të ingranuartë cilët rrotullohen në cilindrin e përbashkët. Ajri shtypet aksialisht. Shtypja për njëshkallë arrin deri në 4 bar, ndërsa kapaciteti nga 900-15000 m3/h. Numri i rrotullimevesillet brenda kufinjëve 5000 deri 25000 o/min. Turbokompresorët janë krejtësisht ndryshe dhe për përdorime tjera. Ekzistonraport krejtësisht i ndryshueshëm në mes kapacitetit, presionit dhe numrit tërrotullimeve. Për të zgjedhë llojin e kompresorit për përdorim vlejnë:Kompresorët pistonik për presione të larta, kapacitet të vogël dhe të mesëmKompresorët rrotacional presione të mesme, kapacitet të vogël dhe të mesëmKompresorët filetor presione të mesme, kapacitet të mesëmTurbokompresorët presione të ulëta dhe të mesme, kapacitet të mesëm dhe të madh Kompresorët pistonik punojnë me proces të njohur rrethor. Gjatë procesit tëngjeshjes lirohet sasi e nxehtësisë. Për shkak të kohës shumë të shkurtë të ngjeshjes (1/4e sekondës dhe më pak) nuk është e mundur me largu në moment sasinë e nxehtësisë ecila krijohet gjatë ngjeshjes. Për këtë arsye për arritjen e presioneve më të lartashfrytëzohet ngjeshja shumë shkallëzore dhe ftohja e ajrit në mes shkallëve. Mënyra më efikase për me iu largua temperaturave të larta është ngjeshjashkallëzore. Në këtë rast ajri do të ngjishet në cilindër gjithnjë deri sa të arrihentemperaturat e lejuara. Pas kësaj ajri i tillë i ngjeshur në temperaturë të lartë përcilletnëpër ftohës. Ajri kështu i ftohur, futet në shkallën e dytë për ngjeshje të mëtutjeshme.Pas secilës ngjeshje mund të vendoset mes ftohësi (p.sh. për ngjeshje tre shkallëzore osemë shum shkallëshe). Përveç rritjes së shkallës së shfrytëzimit dhe shfrytëzimit më të mirë të energjisëpër punë të kompresorëve pistonik, gjatë ngjeshjes shumë shkallëzore lajmërohet edhekursimi në punë. 2004 .
  • 35. 36 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 2.4.1. Përcaktimi i madhësisë (kapacitetit) të kompresorit Harxhimi i ajrit në disa vende pune, ose vendet ku merret është masë për tëpërcaktua kapacitetin e kompresorit. Tabela I në vazhdim përmban shënime orientuesepër harxhimet e ajrit dhe për presionet në vende të ndryshme të punës gjegjësisht përvegla. Nga përvoja dhe nga shënimet e marrura gjatë eksploatimit, shihet se nuk janë tëgjitha veglat, gjegjësisht harxhuesit, njëkohësisht në punë. Tab.I Harxhuesit Rrjedhja Presioni punues m3n /min dm3 /s bar Retifika 0,3-1,3 5-22 7 Vegla për prerje 0,3-0,9 5-15 7 Presat e mëdha - - 9 Platforma për automobila - - 11 Ajër për laborator 0,01-0,02 0,17-0,33 4-5 Vegla për bluarje 1,0-8,0 17-133 1,5-5 Vendi për mbushje dhe - - 16 kontroll të auto gomave Te aparaturat e mëdha kompresorike është e këshillueshme që kapaciteti i caktuar(rrjedhja) të ndahet në dy kompresor. Ndarja e kapaciteteve ka përparësi sepse në rast tëdefektit në njërin kompresor, ka mundësi të punohet me kompresorin tjetër me kapacitettë zvogëluar. Për kapacitete të mëdha çdo zgjërim i aparaturës duhet të kalkulohet mirë, ngasenuk ka llogari të bëhet ndonjë rekonstruktim apo zgjërim për më pak se 50% tëkapacitetit ekzistues. Humbjet e pashmangshme janë në rrjetin e gypave, në rezervoardhe në kompresor dhe sillen rreth 10%. 2004 .
  • 36. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 37 2004 .
  • 37. 38 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 2.4.2. Montimi i kompresorit dhe rregullimi automatik Hapësira në të cilën vendoset kompresori ose më shumë kompresor (stacioni ikompresorëve), duhet të jetë mirë dhe përherë e ajrosur. Puna e kompresorëve dhemotorëve ngasës e nxehë ajrin në atë lokal. Për atë duhet të sigurohet që ajri i nxehtë tëketë dalje në pjesën e sipërme të lokalit ashtu që ajri i nxehtë të del në atmosferë, dhe nëpjesën më të poshtme të lokalit të ketë hyrje për ajër të freskët. 2.4.2.1. Rregullimi me ndërprerje Ky rregullim përbëhet në atë që kompresori kohë pas kohe pushon. Elektrondërprerësi ndërpret elektromotorin kur të arrihet presioni më parë i rregulluar. Megjithat elektromotori edhe më tej rrotullohet i pangarkuar ashtu që harxhon dukshëm mëpak energji elektrike, me të cilën rast zvogëlohen shpenzimet e repartit. a) Rregullimi me ecje të zbrazët Ky lloj i rregullimit është metoda më e shpeshtë dhe më e preferuar. Kompresoripajiset me ndërprerës automatik të presionit i cili e kalon punën e kompresorit në ecje tëzbrazët, ndërsa ajri i komprimuar merret nga rezervuari. Kur të arrihet, gjegjësisht tëbjerë presioni deri në kufirin e poshtëm, kompresori aktivizohet dhe fillon ngjeshja eajrit. b) Rregullimi i numrit të rrotullimeve Gjatë mbushjes së pandërprerë të rezervuarit ndërron numri i rrotullimeve. Ky lloji rregullimit haset shpesh te kompresorët e fuçive të mëdha. 2.4.3. Rezervuarët e ajrit të komprimuar Prodhimi dhe përgatitja e rezervuarëve për ajër të komprimuar duhet të bëhet nëpajtim me rregullat për enët nën presion. Në përgjithësi rezervuari i ajrit të komprimuarduhet të shërbejë si rezervë për shpenzime të ndryshme të ajrit, si dhe pranues i ajrit ngakompresori. Rezervuari i ajrit të komprimuar duhet të jetë rrjedhës dhe kurrsesi të jetë ilidhur me ndonjë përfundim të rrjetit të gypave. Më shumë rezervuar të ajrit tëkomprimuar duhet të lidhen njëri pas tjetrit (lidhja në rend). Me qëllim që të zënë mëpak hapësirë te aparaturat e mëdha, zakonisht rezervuarët vendosen vertikalisht. Pjesëtlidhëse, rregullatorët e presionit dhe valvolat siguruese, pastaj manometrat si dhendarësit e ujit nga vaji vendosen sipas rregullave për ato pajisje. 2004 .
  • 38. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 39 2.5. VAKUMI Në kuptimin termodinamik vakuumi mund të konsiderohet ajri i shpërndarë, dhesi i tillë sillet sipas ligjeve të njëjta të sjelljes së ajrit. Por për disa specifika gjatëpërdorimit, prodhimit dhe eksploatimit vakuumi analizohet ndryshe nga ajri, bile ështëzhvillua lëmia teknike e quajtur teknika vakumore. Aplikimi është mjaft i gjerë dhe atënga fusha e teknikës procesore, termoteknika dhe termo energjetika deri te medicina. 2.5.1. Pajisjet për vakumPër kërkesa të veçanta, siç janë kërkesat në sallat e operacioneve, është e nevojshme tëarrihet vakum për afërsisht 0,2 bar për aparaturë. Për nevoja të drenazheve në mjekësikërkohet vakum prej rreth 0,9 bar.Në objektet medicinale zakonisht instalohen aparatura për të ashtuquajturin vakum tëlartë. Vakum pak më i ulët mund të arrihet me valvola rregulluese dhe nuk ka nevojëpër pajisje shtesë.Aparaturat për vakum për nga konstruksioni dhe puna janë shumë të ngjashme mepajisjet për ajër të komprimuar. Për shkaqe sigurie të repartit është e nevojshme që çdoherë të instalohen dy vakum pompa. Vendosja e ndërprerësit vakumor siguron kyçjendhe ç’kyçjen e pompës vakumore. Pompat vakumore punohen fabrikisht me rezervuarëtvakumor ose montohen pastaj afër tyre. Ftohja e pompës vakumore bëhet me ajër tërrethinës. Për këtë pompat vakumore montohen në hapësirat me temperatura të ulëta.Ajri të cilin e thithë pompa vakumore përcillet me gypa në atmosferë. Vëllimi irezervuarëve vakumor të zakonshëm të montuar me pompa ajër-vaj është kryesisht nga20, 40, 100, 150, 250 dhe 350 litra. 2004 .
  • 39. 40 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 3. KARBURANTET (LËNDËT DJEGËSE) Hyrje Historia e përdorimit të lëndëve djegëse është e lashtë, që nga koha kur njeriu futinë jetën e tij zjarrin. Krahas drurit ai përdori edhe shtresime qymyrore të dalurarastësisht në sipërfaqe. Me kalimin e kohës u kuptua që këto lëndë nuk përmbanin vetëmpotencial energjetik, por mund të shërbenin edhe si burim i lëndëve të para. Kthesë nëvlerësimin e tyre shënoi revolucioni industrial. Zhvillimi i metalurgjisë, i transportit,kimizimi i industrisë etj. gjetën te lëndët djegëse burimin e energjisë termike dhenjëkohësisht bazën e pazëvëndësueshme të fitimit të lëndëve të para, duke filluar ngakoksi i metalurgjisë e prodhimeve tjera. Duke u nisur nga këto rrethana, është e kuptueshme që nocioni ,,lëndë djegëse’’ eka humbur përmbajtjen e dikurshme, është i pjesshëm. Teknologjia e lëndëve djegësestudion qymyrin, naftën dhe gazin në funksion të gjetjes së rrugëve më të përshtatshmepër nxjerrjen prej tyre të energjisë termike dhe produkteve të gatshme apo gjysmë tëgatshme të nevojshme për sinteza të mëtejshme.3.1. Klasifikimi dhe llojet e lëndëve djegëse Karburantet janë materie djegëse me prejardhje organike dhe minerale që janë tëafta për djegie në kontakt me ajrin, që shërbejnë si burim nxehtësie të domosdoshme përagregate termike industriale, transport dhe qëllime tjera, si dhe për nevoja shtëpiake dhepër nevoja të standardit shoqëror. Dallohen karburantet e ngurta, të lëngëta dhe të gazëta. Të gjitha këto grupendahen në natyrore të cilat përdoren ashtu siç gjenden në natyrë pasi të lirohen ngapapastërtitë që i përcjellin, dhe artificiale të përpunuara nga karburantet natyrore. Karburanti është i përbërë nga pjesa që digjet dhe pjesa që nuk digjet. Pjesa ekarburantit që digjet përbëhet prej karbonit, hidrogjenit dhe squfurit.Ndërsa elementet që nuk digjen janë: hiri, lagështia, azoti dhe oksigjeni. Karboni. Është komponenti më i rëndësishëm i lëndëve djegëse. Në lëndëtdjegëse asnjëherë nuk gjendet i lirë, por i bashkëdyzuar me elementet tjera. Këtobashkëdyzime gjatë djegies zbërthehen, me ç’rast karboni i lirë lidhet me oksigjenin dhedigjet. Djegia e plotë e karbonit bëhet nëse ka sasi të mjaftueshme të oksigjenit, ku sirezultat i kësaj djegie shfaqet dyoksidi i karbonit (C+O2→CO2). Nëse djegia bëhet nëmungesë të oksigjenit, atëherë djegia do të jetë jo e plotë dhe do të shfaqet monoksidi ikarbonit (2C+O2→2CO). Me djegien e 1 kg mase karboni lirohet 33829 kJ/kg tëenergjisë termike, me temperature maksimale të djegies prej 2573 °K. Pjesëmarrja ekarbonit në lëndët djegëse sillet prej 50 deri 95%, varësisht nga lloji i lëndës djegëse. 2004 .
  • 40. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 41 Hidrogjeni. Krahas karbonit, hidrogjeni është element bazë i lëndëve djegëse.Pjesëmarrja e tij në lëndët djegëse sillet prej 5 deri 15%. Pas djegies lidhet meoksigjenin dhe kalon në avull uji (2H2+O2→2H2O ). Djegia e 1 kg hidrogjen liron142014 kJ/kg energji termike, me temperaturë maksimale të djegies 2508°K. Oksigjeni. Është element i padjegshëm dhe i padëshirueshëm në lëndët djegëse.Përmbajtja e oksigjenit sillet prej 5 deri 45%. Oksigjeni e zvogëlon sasinë e karbonitdhe hidrogjenit në lëndët djegëse, sepse lidhet me hidrogjenin dhe formon ujin, ose mehidrogjenin dhe karbonin ku formon lidhje shumë të ndërlikuara organike.3.2. KARAKTERISTIKAT E LËNDËVE DJEGËSE Sasia e nevojshme e ajrit, është ajo sasi e ajrit, e cila nevojitet për djegien e plotëtë 1 kg të lëndës së ngurtë apo të lëngët, gjegjësisht 1m3 të lëndës djegëse të gazët. Sasiae oksigjenit llogaritet në bazë të përbërjes kimike të lëndës djegëse ose në bazë tëformulave të djegies kimike. Sasia e vërtetë duhet të jetë më e madhe për 1,2 deri2 herë se sasia e llogaritur. Nëse sasia e ajrit është e vogël, do të kemi djegie jo të plotë.Nëse sasia e ajrit është e madhe do të kemi humbje të nxehtësisë. Aftësia termike e lëndës djegëse, është karakteristika kryesore e lëndës djegëse.Paraqet sasinë e nxehtësisë, e cila fitohet me djegien e plotë të një njësie të lëndësdjegëse. Njësi matëse për lëndë të ngurta dhe të lëngëta është kilogrami ndërsa për lëndëdjegëse të gazëta metri kub. Sasia e nxehtësisë që lirohet me djegien e masës së lëndës djegëse prej 1 kg,gjegjësisht të gazit prej 1m3, quhet fuqi termike e lëndës djegëse. Temperatura e djegies, është temperaturë e zhvilluar gjatë procesit të djegies sëplotë kur nuk ka kurrfarë humbjesh të nxehtësisë. Pasi që kjo temperaturë zhvillohet nëflakë, atëherë edhe quhet temperaturë e flakës. Prej dy lëndëve djegëse me aftësi termiketë njëjtë, nga aspekti tekniko-ekonomik më e mirë është ajo e cila ka temperature më tëlartë të djegies. Temperatura e ndezjes, është temperatura më e ulët në të cilën lënda djegësendezet kur të bie në kontakt me ajrin. Temperatura e ndezjes varet nga shumë faktorë:shtypja, kapaciteti i nxehtësisë, etj. Temperatura e djegies së disa lëndëve djegëse ështëdhënë në tabelën 2. 2004 .
  • 41. 42 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Tab. 2. Temperatura e ndezjes së lëndëve djegëse në ajër Lënda djegëse Temperatura e Lënda djegëse Temperatura e ndezjes (°C) ndezjes (°C) Benzina 350 -:-520 Thëngjillguri-pluhur 150-:-200 Benzoli 520-:-600 -copa rreth 250 -antracit rreth 485 Butani rreth 430 Druri 300-:-425 Thëngjill i murrmë 200-:-240 Gazi i rrjetit të qytetit rreth 450 Propani rreth 500 Gazi tokësor rreth 650 Shkrepëse e drurit 170 Koksi 550-:-600 Vaji për djegie 340-:-360 Bloza 500-:-600 Rreshpet 225 Temperatura e ngurtësimit- të lëndëve djegëse paraqet temperaturën më tëmadhe në të cilën lënda djegëse e lëngët ngurtësohet deri në atë shkallë sa nuk mund tërrjedhë. Kjo karakteristikë është e rëndësishme sidomos te karburantet për motor medjegie të brendshme. Benzina motorike e ka temperaturën e ngurtësimit nën -60°C,ndërsa nafta mbi -15°C dhe -20°C, gjë që vështirëson ndezjen e motorit gjatë dimrit. 4. KARBURANTET E NGURTA Siç mësuam edhe më sipër edhe lëndët djegëse të ngurta ndahen në natyrore dheartificiale.4.1. Lëndët djegëse të ngurta natyrore Në këtë grup bëjnë pjesë: druri, torva (treseti), ligniti, qymyri i murrmë dhe igurit, antraciti, etj. Druri-Shfrytëzimi i drurit si lëndë djegëse nuk është i arsyeshëm, prandajpërdorimin e tij duhet gjetur në proceset tjera teknologjike, si p.sh. në industrinë përpërpunimin e celulozës, të mobileve etj. Druri gjithashtu përdoret edhe në makineri, kume shumë sukses në shumë vende zëvendëson materialet metalike. Në këtë aspekt përdrurin do të mësojmë më vonë. Torva-paraqet fazën e parë të transformimit të materies bimore në thëngjill. Ështëmaterie me ngjyrë të hirtë të mbyllët. Gjendet kryesisht në rajonet moçalike. Digjet meflakë të gjatë dhe është e përshtatshme të përdoret në vendet ku nxirret. Mund tëpërpunohet dhe pastaj të shfrytëzohet në formë briketi. Ligniti-sipas përbërjes së vet mund të jetë drunor, tokësor dhe humusor. Nëvendin tonë është kryesisht humusor dhe zakonisht gjendet në thellësi të vogla prej disadhjetëra metra, ashtu që shfrytëzohet në mihje sipërfaqësore. 2004 .
  • 42. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 43 Qymyri- krijohet prej bimëve dhe drunjëve të mbuluara në dhe, ku nën shtypjedhe temperaturë të rritur pa prezencën e ajrit, bëhet karbonizimi. Mbetjen e materiesbimore, në ujë apo në tokë të terur, e sulmojnë bakteret me veprimin e të cilave krijohettorva. Torvën e formuar në këtë mënyrë e mbulon rëra dhe lymi. Meqenëse këto shtresarriten, rritet shtypja dhe kështu bëhet ndarja e gazrave dhe përmbajtja e karbonit rritet.Kjo masë nën shtypje lëvizë gjithnjë e më poshtë në thellësi, ku temperatura dhe shtypjarriten edhe më tepër, duke formuar kështu qymyrin. Ky proces ka zgjatë shumë sepsepër 1 metër shtresë të materies nevoiten 3000 vjet. Lloji i qymyrit varet ngapërmbajtja e elementeve organike. Sipas shkallës së karbonizimit, qymyri ndahet në disagrupe Qymyri i murrmë - Ka ngjyrë më të mbyllët se torva si dhe dendësi më të madhe,mirëpo është më pak hidroskopik. Në varësi nga shkalla e karbonizimit mund të ketëstrukturë ligniti, toke apo rrëshire. Digjet me flakë të gjatë. Qymyrguri - Është lëndë djegëse mjaft cilësore. Ka përqindje të madhe tëkarbonit, ndërsa përmban pak lagështi dhe hi. Lloji më cilësor i qymyrgurit quhetantracit. Qymyrguri përdoret si lëndë djegëse në pajisjet për kaldaja dhe furraindustriale, për distilim të thatë gjatë të cilit fitohet koksi, për përfitimin e masaveplastike dhe lëndëve djegëse të lëngëta. Procesi i distilimit të thatë është proces themelorsekondar i përpunimit të qymyrit që bën të mundshëm shpërbërjen e qymyrit pa praninëe ajrit. Koksi - Është lëndë djegëse e cila përfitohet me distilim të thatë të qymyrgurit nëtemperaturë të lartë (prej 1100 deri 1200 °C). Përdoret si lëndë djegëse në furrë larta dhenë furra për prodhimin e hekurit të derdhur. Pluhuri i qymyrit - Formohet gjatë mihjes dhe përpunimit të qymyrgurit. Mund tëpërdoret vetëm në vatra speciale dhe pas bluarjes në pluhur të imët. Rreshpet djegëse - krijohen nga lymi organik me shpërbërjen e organizmavebimorë dhe shtazor, më së shpeshti në mungesë të ajrit. Në të vërtetë, janë shkëmbinj tëtejshkuar me masë organike. Përbërja dhe aftësia e ulët termike për disa lëndë djegëse të ngurta është dhënë nëtab.3. Tab.3. Përbërja dhe aftësia termike për disa lëndë djegëse të ngurta Lënda Përbërja në % Aftësia e ulët djegëse C H S O N Hiri Lagështia Termike kJ/kg Dru i terur 50 6 0 44 0,1 0,5 10-20 14700-16700 Qymyri i murrmë 70 7 2 20 1 2-10 12-60 8400-20100 Qymyrguri 85 5 1 8 1 1-2 0-10 27000-34000 Antracit 96 2 0,9 1 1 2-10 1-5 29000-30770 Koks 97 0,5 0,8 0,7 1 8-10 1-7 28000-30000 2004 .
  • 43. 44 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 4.1.1. Qymyri, prejardhja dhe llojet e tij Karboni është një nga elementet më të rëndësishëm të kores së tokës, ndonëse nukështë aq i përhapur. Përmbajtja e tij sillet rreth 0,4-0,5 %. Me vetitë e veçanta fiziko-kimike të tij, ai luan një rol të rëndësishëm në botën e gjallë. Organizmat e gjallëshkëmbejnë me botën inorganike karbon nëpërmjet të një cikli me anë të dyoksidit tëkarbonit. Ky shkëmbim nuk është plotësisht i kthyeshëm. Një pjesë ekarbonit(nëpërmjet CO2) që përvehtësohet nga bimët, del përkohësisht ngarrethqarkullimi. Sasia e gazit karbonik që del nga qarkullimi me anë të bimësisë nuk është e lartë,por me kalimin e epokave gjeologjike kjo sasi CO2 e akumuluar rritet në trajtë tështresimeve të naftës, të gazit dhe të qymyreve të llojeve të ndryshme. Në bazë të vrojtimeve kimike dhe gjeokimike mund të jepet pamja e përmbledhure prejardhjes dhe evoluimit të shtresimeve qymyrore. Nga vrojtimi i qymyreve duket sezanafilla e tyre është materiali bimor. Shumë lignite janë të murrme dhe të buta dhe mesy të lirë në to vërehen fragmente bimore; te antracitet, si qymyre më të vjetra, mbetjetbimore shihen me vështirësi, më e qartë është pamja te torvat, ku këto mbetje janëmakroskopike. Përveç bimësisë, në sasi më të paktë, në shtresimet fillestare marrin pjesë edhembeturinat shtazore. Periudha biokimike e formimit të qymyrit është stad vijues. Tashmë pranohet qështresimet e mbetjeve bimore kanë qenë fillesat e formimit të qymyrit. Torva formohetnë moçalishte me bimësi të zhvilluar. Me rrëzimin e bimësisë fillon edhe zbërthimi ilëndës bimore nga mikroorganizmat në prani të ajrit dhe lagështisë. Ndërkohë shtresamë të reja mbulojnë të vjetrat, që tashmë zhyten nën nivelin e ujit, organizmat aerobëndërpresin atje veprimtarinë e tyre dhe shpërbërja vazhdon ngadalë në mungesë të ajrit.Strukturave kimike bazë gjatë kësaj periudhe u largohen grupet anësore në trajtë tëmolekulave të H2O, CO2, CH4 .Më komplekse është periudha kimiko-dinamike e formimit të qymyreve. Faktorëtkryesor ndikues janë: -prania e formacioneve eruptive, nxehtësia e të cilave u transmetohetakumulimeve organike të fazës së parë; -zhytja, për shkaqe të ndryshme, në thellësi të tokës. Kjo sjellë jo vetëmveprimin e trysnive të mëdha mbi materialin gjenetik por edhe ndikimin e nxehtësisë.Vetëm për shkak të gradientit gjeotermik, temperatura mesatare e shtresave tokësorerritet 1°C çdo 33 m zhytje. Ndryshimet kimike që ndodhin nuk janë vetëm zvogëlimi i përmbajtjes së ujit,por edhe largimi i gazit karbonik dhe i metanit, gjë që sjellë rritjen e përmbajtjes sëkarbonit në shtresime. Ndryshime të tilla për të shndërruar torvën në qymyr të murrmë,lignit, qymyrguri dhe antracit kanë kërkuar miliona vite. Kohëzgjatja e veprimit të 2004 .
  • 44. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 45faktorëve fizik, kimik dhe natyra e shtresimit fillestar përcaktojnë llojin përfundimtar tëqymyrit që gjendet sot. Mendohet që këto procese kanë ndodhur në temperatura 100 deri600°C dhe në trysni deri në 1500 atmosfera. Lëndët organike të ndodhura në këto kushtejanë varfëruar me oksigjen dhe në një masë më të vogël me hidrogjen, por janë pasuruarme karbon (largimi i CO2 dhe H2O nga acidet humike) si rezultat i reaksionit tëkondensimit.4.1.2. Përpunimi fiziko-mekanik i qymyreve Briketimi - Gjatë nxjerrjes së qymyrit, pasurimit dhe përdorimit të tij, mbesinsasi të mëdha pluhurash qymyrore; këtu bëhet fjalë për pluhura dhe copa nën 10 mm.Një pjesë e kësaj sasie mund të përdoret në impiantet termike, të cilat sistemin e djegiese kanë të ndërtuar për qymyre pluhuri. Përdorimi i pluhurave në konsumator tjerë është ivështirë dhe pa levërdi, prandaj bëhet briketimi i tyre, që i shndërron ato në copëza mecilësi më të mirë se lënda e fillimit. Kur briketimi realizohet me lidhës organik,nxehtësia e djegies rritet, sepse një sasi pluhuri (së bashku me materialin inorganik qëpërmban) zëvendësohet nga e njëjta sasi lidhësi, zakonisht me shumë pak hi. Briketimi bëhet me, dhe pa lidhës. Zakonisht briketohen, pa përdorur materialelidhës, pluhurat që formohen nga qymyre të reja, torva dhe qymyre të murrme mepamje dheu. Në këto qymyre lagështia është më e lartë. Teknologjia e briketimit me lidhës është teknologjia më e përhapur e briketimit tëpluhurave, sepse përfshin llojllojshmëri më të madhe të qymyreve dhe jep briketa më tëqëndrueshme. Më së shumti si lidhës për briketim përdoren mbetjet e distilimit të naftës,rrëshirat e produkteve të koksimit të qymyreve etj. Sasia e lidhësit (5-13 %) përcaktohetnga lloji i pluhurave (qymyret e reja apo të vjetra), nga fortësia që pritet të arrihet etj. Ideja teknologjike e briketimit të pluhurave, siç mund të shihet në fig.15, është ethjeshtë. Lidhësi nxehet deri në temperaturë 20-30 °C mbi pikën e shkrirjes së tij. Nëkëtë gjendje filtrohet dhe, me anë të një pompe me presion, hidhet në formë dushi mbipluhurat. Në vazhdim bëhet përzierja e pluhurave me lidhësin në një cilindër rrotulluesdhe në një përzierës. Me anë të një transportuesi me fletë, përzierja pak e ftohur,dërgohet në presë, ku nën veprimin e shtypjes (deri në 30 MPa) merr formë dhe meanë të transportuesit dërgohet në ruajtje. Briketave u jepet zakonisht formë vezake sepse,duke pasur sipërfaqen më të vogël për një vëllim të caktuar, janë më të qëndrueshme. 2004 .
  • 45. 46 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig. 15. Skema e nyjeve kryesore teknologjike të prodhimit të briketave nga pluhuri i qymyrit 4.1.3. Teknologjia e përpunimit kimik të qymyreve -Koksifikimi në temperatura të larta Vlera kalorike e një qymyri siç kemi përmend çmohet nga shkalla e karbonizimittë tij. Rritja e shkallës së karbonizimit bëhej gjatë evoluimit fiziko-kimik të qymyritpas një periudhe të gjatë. Lënda fillestare ,,lehtësohej’’ nga grupet atomike anësore dhepërqendrohej gjithnjë e më shumë rreth një bërthame të kondenzuar. Kështu kalohej ngatorva në antracit. Ky kalim mund të realizohet edhe në kushte artificiale, duke imituar procesetnatyrore për të cilat janë dashur epoka të tëra gjeologjike. Kjo mund të arrihet gjatëkoksifikimit të qymyreve, që në thelb është procesi i ngrohjes së tyre në temperatura tëlarta 900-1050°C, pa prezencë të ajrit. Qysh në shekullin XVII, në vitin 1745 Karon (Skoci) zbuloi se me ngrohjeqymyri mund të shndërrohej në një masë të fortë, në koks, që e zëvendësonte shumëmë mirë qymyrin e drurit në furrënaltë. Kështu filloi përdorimi teknologjik i qymyrevenatyrore. Sot më se 35 % e qymyreve i nënshtrohet përpunimeve kimike, me zanafillëkoksifikimin, për të përfituar koks, gaze dhe nënprodukte tjera. Gjatë ngrohjes së qymyreve në furrë, ndodhin disa procese fiziko-kimike. Nëtemperaturën deri në 200°C, krahas largimit të ujit sipërfaqësor dhe të brendshëm, prejqymyrit largohen edhe gazet siç janë (ajri, CO2, CH4 ). Mbi 300°C fillon zbërthimi 2004 .
  • 46. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 47intensiv i qymyreve. Përveç ujit dhe dyoksidit të karbonit, del hidrogjeni i squfuruar dhesqufuri organik. Në 400°C çlirohen sasi të mëdha metani dhe homologe të tij, olefina,vajra dhe më kryesorja në këtë periudhë, qymyri mund të kalojë në gjendje plastike.Ngrohja e mëtejshme (në 500°C) e thellon zbërthimin në dalje të avujve, të rrëshirësdhe të hidrokarbureve të gazta, gjithashtu, shfaqen sasitë e para të hidrogjenit, masaplastike fillon ngurtësimin dhe struktura e koksit fitohet brenda kufirit të 600°C. Ngritjae mëtejshme e temperaturës ndikon më shumë mbi produktet e lëngëta dhe të gazta tëpërfituara deri në 500°C se sa mbi mbetjen e ngurtë. Në intervalin 500-700°C, përveçkrekingut të gazeve, mbetja e ngurtë pëson ndryshime kryesisht fizike, por edhe kimiketë lëndës organike të saj. Në 700°C hidrogjeni çlirohet me vrull. Kur temperaturapërfundimtare arrin 900-1050°C formohet një mbetje e fortë, poroze që përdoret si koksmetalurgjik. Procesi i koksifikimit përfundon kur temperatura në mesin e dhomës arrin1000°C; kohëzgjatja e procesit është 14-16 orë. Më tej koksi shkarkohet nga dhoma nënjë vagon të veshur me material zjarrdurues. Koksi i skuqur transportohet shpejt nëkullën e shuarjes, ku ftohet me një sasi të madhe të ujit që e lagë atë në formë shiu.Procesi përfundimtar lidhet me tharjen dhe ndarjen e koksit në përmasa të ndryshmesipas kërkesave të përdoruesve. Produkti kryesor i procesit të koksifikimit është koksi. Në masën e djegshme(organike) të tij, 85-87 % zë karboni, kurse mbetja është hidrogjen, oksigjen, azot dhesqufur. Ndërsa lagështia lejohet 2-4 % dhe hiri 10-11 %, squfuri duhet të jetë në sasi tëvogël. Kjo kërkesë është më e dukshme kur koksi do të përdoret në metalurgjinë e zezë.Përmbajtja e squfurit në këto kokse është rreth 1 %. Mbi 75 % e koksit përdoret nëmetalurgjinë e zezë si lëndë djegëse në furrë larta. -Gjysmëkoksimi i qymyrit Piroliza e qymyreve mund të ndërpritet edhe në temperatura 500-600°C,temperaturë e krahasuar me temperaturat më të larta të koksifikimit. Ka disa shkaqe qëdetyrojnë zhvillimin e gjysmëkoksimit. Përdorimi për djegie i qymyreve me përmbajtjetë lartë lëndësh volatile nuk është i përshtatshëm, sepse me tymra largohet edhe një pjesëe tyre, rritet ndotja, ulet shkalla e shfrytëzimit të lëndës së djegshme etj. Me mbetjen engurtë, si nënprodukte dalin edhe gazi e rrëshira, në sasi që varen nga natyra e lëndës sëparë dhe kushtet e zhvillimit të procesit. Sasia e rrëshirës së gjysmëkoksimit është më emadhe se ajo që merret gjatë pirolizës së plotë. Si lëndë nistore për këtë proces mund të përdoret çdo lloj qymyri, por meqenësekërkohet sasi e madhe gazi dhe rrëshire, parapëlqehen qymyre me moshë të re. Gjysmë koksi zakonisht është i shkrifët, ka pak lëndë volatile dhe është mjaftreaktiv. Gazi që del (rreth 100-120 m3 për çdo ton qymyr) përmban metan, hidrogjen,etj. dhe ka nxehtësi të djegies nga 14000-36000 kJ/m3. 2004 .
  • 47. 48 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini -Distilimi i thatë i drurit Ngrohja e drurit në mungesë të ajrit është proces i njohur prej shekujsh. Në ditëttona ai nuk e ka humbur rëndësinë, sepse prej tij përfitohen një seri nënproduktesh. Silëndë të para përdoren fletë druri të llojeve të ndryshme, por edhe ashkla që mbeten ngaindustria e përpunimit të drurit. Ky proces është i ngjashëm me gjysmëkoksimin e qymyrit dhe gjatë zhvillimit tëtij dallohen disa etapa: Ngrohja fillestare largon nga druri lagështinë, kurse në temperaturat 170-270°Clirohen gazet CO dhe CO2 si dhe sasi të vogla të acidit etanolik të metanolit. Nëintervalin e temperaturave 280-400°C përfundon dalja e lëndëve volatile, që ndërkohëtë formohet edhe qymyr druri. Veç fazës së ngurtë, pas ftohjes merren: rrëshirë, ujë dhegaze në sasi që kushtëzohen prej shumë faktorësh. Cilësitë e qymyrit të prodhuar nga druri janë shumë të mira, sepse ai kareaktivitet të lartë, pak hi(pa fosfor dhe squfur). Për këto arsye ky qymyr përdoret nëmetalurgji për të prodhuar çeliqe speciale. Mirëpo përfitimi i qymyrdrurit kërkon sasi tëkonsiderueshme të drurit, p.sh. për një dru ahu dalja në qymyrdruri është afërsisht 35%e masës fillestare. -Gazifikimi i qymyreve Gazifikimi është proces teknologjik me anë të të cilit zhvillohen reaksionet eshndërrimit të masës organike të lëndëve djegëse të ngurta me ajrin, oksigjenin, avullin eujit, dyoksidin e karbonit ose me përzierjet e tyre për të prodhuar produkte të gazta tëpërshtatshme për përdorime energjetike. Më herët procesi i gazifikimit është zhvilluar për nevoja të prodhimit të gazevedjegëse, që përdoreshin për ndriçimin e rrugëve. Me zhvillimin shkencor dheteknologjik, gazifikimi u zgjerua. Rriten kërkesat për lëndë djegëse të gazta. U kalua nëshfrytëzimin e qymyreve të cilësisë së dobët me shumë hi e squfur. Përveç tjerash, që është shumë me rëndësi, gazifikimi pranë vendburimeveshmang ndotjen e zonave industriale të populluara dhe kjo rënie e ndotjes zbret më tej nëgazifikimin nëntokësor. Por në ditët tona gazifikimi ende zë një vend modest në bilancine përgjithshëm të lëndëve djegëse pas naftës dhe gazit natyror. Zgjedhja e një teknike gazifikimi kushtëzohet nga parametrat e lëndës së parë, sidhe nga cilësitë e kërkuara për produktin. Përcaktuese janë përmbajtja e hirit dhetemperatura e shkrirjes së tij, lagështia, etj. Thelbi i një procesi gazifikues mund të përcaktohet nga veprimi i masës organiketë qymyrit me gaze, sipas reaksioneve të mëposhtme: 2004 .
  • 48. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 49 a)gazifikim me oksigjen ose ajër (djegia e pjesshme ): C+ ½ O2 = CO ΔH = -123,1 kJ/mol b) djegie me oksigjen: C + O2 =CO2 ΔH = - 405,9 kJ/mol c) gazifikimi me dyoksid karboni: C+CO2 = 2CO ΔH = 159,7 kJ/mol d) gazifikimi me avull uji: C+ H2O = CO + H2 ΔH = 118,9 kJ/mol e) gazifikimi me hidrogjen (reaksioni i hidrogjenizimit ) : C + 2H2 = CH4 ΔH = -87,4 kJ/mol Metodat e gazifikimit dhe impiantet përkatëse në të cilat ekuilibrohen proceset egazifikimit janë të shumta, duke filluar nga gazogjenet me ajër deri te ato të kombinuaratme centralet bërthamore. Përshkruajmë një rast të thjeshtë të lidhur me gazin e ajrit. Sipunon gjeneratori i gazit të ajrit? Si agjent gazifikues merret ajri me 79% N2 dhe 21% O2. Qymyri futet nga pjesa esipërme, kurse ajri fryhet nga poshtë. Të dyja rrymat, lënda e parë dhe ajri janë tëpandërprera. Nga pjesa fundore vazhdimisht zbrazet hiri, kurse nga sipër merrenproduktet e reaksionit. Mund të dallohen katër zona në gjenerator: zona e oksidimit metemperaturë të lartë dhe sipër saj zonën e reduktimit. Në këtë zonë qymyri i skuqurredukton CO2 deri në CO, dhe temperatura e shtresës bie. Gazet e nxehta vazhdojnë tëngjiten lart, drejt zonës së degazimit dhe të tharjes, ku ndodh largimi i pjesshëm ilëndëve volatile dhe i lagështisë. Në dalje do të kemi CO, CO2, N2, O2, avuj uji,hidrokarbure të lehta por edhe sasi të vogla rrëshire (fig.16). 2004 .
  • 49. 50 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig.16-Skema e një gazogjeni klasik 1,2,3,4, zonat e tharjes,degazimit,reduktimit dhe oksidimit 5-dalja e hiritNë përbërjen e gazit të ajrit ndikojnë shumë parametra. Temperatura ndikon në kah tëkundërt në baraspeshën e reaksioneve (a) dhe (b). Përfitimi i hidrogjenit, i gazit tësintezës dhe gazeve reduktuese me anë të gazifikimit të lëndëve djegëse të ngurta kaperspektiva të mëdha. 2004 .
  • 50. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 51 5. KARBURANTET E LËNGËTA Karburante të lëngëta janë materiet në gjendje agregate të lëngët të cilat janë tëafta që të digjen në mënyrë kontinuale në prani të ajrit, të cilat gjinden në sasi tëmjaftueshme dhe të cilat, në krahasim me llojet tjera të karburanteve nuk janë shumështrenjtë. Në krahasim me lëndët e ngurta kanë disa përparësi: nuk kanë hi dhe lagështi,aftësinë termike e kanë më të madhe, lehtë shndërrohen në gjendje të gaztë, lehtë dheplotësisht përzihen me ajrin, kanë djegien më të mirë, etj. Karburanti themelor i lëngët është nafta (vaji tokësor) dhe derivatet e saja të lehtaqë përfitohen me distilimin fraksional direkt dhe me rafinimin e saj si dhe karburantet elëngëta të përfituara me zbërthimin piezotermik të derivateve të rënda të naftës me anëtë krekingimit. 5.1. N a f t a Nafta është karburanti kryesor i lëngët që nxirret nga toka me anë të shpimit,prandaj edhe quhet vaj tokësor. Nafta mendohet se është njohur që në lashtësi, më se 3000 vjet më parë nëMesopotami dhe në Kinë, por vetëm pas vitit 1859, kur ajo u zbulua nga një shpim prej30 metrash, filloi historia e vërtetë e saj. U fillua me nxjerrjen e vajgurit ndriçues;kurse sot me naftën mbulohen mbi gjysma e nevojave energjetike botërore. Nga 21 x 106tonë që nxirreshin më 1900, sot nxirren rreth 3 x 109 tonë. Në fillim përdorej vetëmvajguri ndërsa pjesa tjetër hidhej, kurse sot përdoret e tëra dhe gjithashtu 5% e naftës qënxirret në botë, plotëson më shumë se 75% të kërkesave për lëndë të industrisë sësintezës organike. Sipas përbërjes është përzierje e shumë hidrokarbureve me përbërje kimike tëndryshme të squfurit, oksigjenit dhe azotit. Masën organike e përbëjnë: karboni 83-87%,hidrogjeni 11-14%, azoti 0,05-1,5%, oksigjeni 0,1-1%, squfuri 0,1-0,5%.Përmbajtja e papastërtive minerale është 0,1-0,3%, ndërsa e lagështisë deri në 2%.Aftësia termike (nxehtësia e djegies) e naftës është 42000-45000 kJ/kg. Nafta nukshfrytëzohet në gjendje në të cilën nxirret në natyrë, por përpunohet në shumë llojelëndësh djegëse dhe në vajra lubrifikues. Nafta e papërpunuar është lëng me aromë karakteristike, më e lehtë se uji, medendësi prej 800-1000 kg/m3. Ka ngjyrë nga e verdha në kafe të errët e në të zezë,varësisht nga llojet e naftës. Nafta nxirret nga brendia e tokës me anë të shpimeve qëarrijnë edhe deri në 5000 m thellësi. Nga vend shpimet nafta del me presion, i cili ekziston në thellësi si pasojë egazrave të tretur në naftë. Pas një kohe gjatë nxjerrjes presioni në vend shpimzvogëlohet dhe nafta shtyhet me pompa ose duke futur gazra dhe ujë me presion në to.Përmes shpimeve të veçanta futet gazi mbi shtresën e naftës, ndërsa uji nën te (fig. 17). 2004 .
  • 51. 52 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Gazi Nafta Uji Gypi nën presionFig. 17-Futja e gazit dhe ujit me presion dhe vendndodhja e naftësPas nxjerrjes transportohet në rafineri ku përpunohet në produkte dhe derivate tëndryshme.5.1.1. Prejardhja e naftës Ekzistojnë teori për origjinën si organike ashtu edhe inorganike të naftës. Teoriapër origjinën organike të saj sot është e pranuar dhe shumica e shkencëtarëve përkrahëtezën për formimin e naftës nga mbeturinat e organizmave të gjallë dhe të bimëve gjatënjë procesi të gjatë e të ndërlikuar në kushte gjeologjike të posaçme. Duke pranuar që nafta është formuar nga mbetjet organike të bimëve dheorganizmave shtazore të shtresuara në tokë e më shumë nën ujë, evolucioni i tyre mundtë shihet si shndërrim në shkallë të ndryshme i familjeve kryesore molekulare që ipërbëjnë ato: ligninës, hidrokarbureve, proteinave, yndyrave, acideve rrëshinore etj.Me shtresimet nën ujë të këtyre mbetjeve, pas një periudhe të gjatë filloi krijimi i naftës.Kjo ka ndodhur miliona vjet më parë kur u formua një masë bakterore dhe komponimetë ngjashme me proteinat, aminoacidet e lira, hidrokarburet etj. Duke u zhytur nëthellësi, temperatura dhe trysnia rriten, shfaqet këputja (krekingu) e lidhjeveheteroatomike dhe lirohen ujëra, dyoksid karboni, hidrogjen i sulfuruar, amoniak, metan,kurse në mbetje rritet përmbajtja e karbonit dhe hidrogjenit. Zhytja e mëtejshme nëthellësi 2000-3500 m dhe rritja e temperaturës 80-170°C, sjell shpërbërjen e vrullshmetë masës kryesore të kerogjenit, në të cilin përmbahet praktikisht kompleksi ihidrokarbureve që përbëjnë naftën. Kështu mbaron faza kryesore e formimit të naftës.Reaksionet e formimit të saj janë shumë të ngadalshme. Kjo ngadalësi shpjegohet meshpejtësitë e vogla të zhytjes së shtresimeve organike, (dhjetra metra për milionavjet) që shoqërohet me rritje të temperaturës prej 30°C për 1000 m. 2004 .
  • 52. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 53 Faza përfundimtare me shumë rëndësi është migrimi i naftës nga shtresa epadepërtueshme, argjilore, drejt rezervuarëve nëntokësor. Kjo lëvizje bëhet, sepsendërmjet këtyre dy zonave ka një rënje të trysnisë, pastaj janë tretësit, uji ose gazi qëbëjnë përthithjen e lëndës organike nga strukturat poroze.5.1.2. Trajtimi fillestar i naftës Si çdo lëndë e parë edhe nafta i nënshtrohet një trajtimi fillestar përpara se të futetnë distilimin atmosferik. Ky trajtim bëhet për disa arsye; të shohim disa prej tyre:Në naftën e sapo nxjerrur nga vendburimi, varësisht nga kushtet dhe shtypja në dalje tëpusit, janë të tretura gaze hidrokarburore, gjithashtu edhe ujë. Pastaj naftën e shoqërojnëpapastërti mekanike të ndryshme, një pjesë e tyre në formë kripërash janë të tretura nëujin e naftës. Me cilësi të tilla nafta brut(e papërpunuar) nuk mund të përpunohet nërafineri ngase mund të vjen deri te zënia e tubacioneve, humbja e gazit shoqërues, etj. Thelbi i përpunimit të naftës natyrore në lëndë djegëse të lëngëta të përpunuarambështetet në procesin e ndarjes dhe zbërthimit fizik të naftës në një vargkomponentesh, fakt ky që bëhet i mundshëm nga vetë përbërja e naftës ngahidrokarburet e shumta. Meqenëse secili hidrokarbur ka temperaturën e vet të„avullimit“, ata gradualisht ndahen një nga një. Çdo grup të hidrokarbureve të ndara equajmë fraksion, e vet procesin fraksionim. Me ftohjen e hidrokarbureve të ndarafitohen produktet e kërkuara-lëndët djegëse, ato lubrifikuese dhe mazuti. Fraksioni bëhet në atë mënyrë që nafta nxehet deri në temperaturën 377°C. Gjatëprocesit të nxehjes elementet përbërëse të naftës kalojnë në gjendje të avullit. Avulli mëpas ftohet duke kaluar nëpër këmbyes të ndryshëm të nxehtësisë që kanë temperatura tëndryshme. Në temperatura të caktuara fraksionet e naftës kalojnë në gjendje të lëngët(kondenzohen ) dhe mbeten në kondenzator përkatës. Prodhimet e fraksionit të naftës (distilimi fraksional) që paraqesin derivatet enaftës kondenzojnë, përkatësisht avullojnë në fushën e temperaturave: -benzina 40-220°C -vajguri 220-280°C -dizeli 280-350°C -vajrat e rënda mbi 350°C . Mbetja e naftës pas distilimit fraksional quhet mazut. Mazuti mund të përdoret silëndë djegëse për nxehje dhe për përpunimin e fraksioneve të lehta të naftës. Procesi më i vjetër për përfitimin e këtyre produkteve është distilimi fraksional inaftës. 2004 .
  • 53. 54 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini5.1.3. Distilimi i naftës Nga shumë procese të përpunimit të parë të naftës, distilimi është më kryesori. Aiështë përpunuar dhe përsosur që nga impiantet më të vjetra, pa ndërpre. Thelbi i këtijprocesi është në nxehjen graduale të naftës, avullimin dhe kondenzimin e saj. Nafta qëmë parë është liruar nga uji, kripa dhe papastërtitë tjera shtyhet dhe vihet në lëvizje mepompa. Skema e distilimit, që kryhet në shtypje të zakonshme dhe pastaj në vakum,përcaktohet varësisht nga lloji i naftës brut. Nafta e lehtë, me përmbajtje tëkonsiderueshme të benzinës, distilohet me dy avullime. Në fazën e parë bëhet veçimi imasës më të madhe të benzinës. Kjo e liron impiantin nga ngarkesat e mëdha, zvogëlonpërmasat në tërësi etj. Pas fazës së parë vazhdohet me distilimin e sasisë së mbetur. a) Distilimi atmosferik Aparatet kryesore për përpunimin e parë të naftës janë: furra, kolona, shkëmbyes,ftohës, ndarës, pompa shtytëse dhe pajisje për vakum. Furra me tuba është një dhomë e veshur me material zjarrdurues. Prej nxehtësisësë liruar nga djegia e gazit ose e lëndës djegëse të lëngët, nafta ngrohet deri nëtemperaturë rreth 330-350 °C, ndërkohë që në tubat e furrës ajo ka hyrë e para ngrohur(me temperaturë 150-180 °C). Në furrë nafta brut ndahet në dy kalime dhe përshkonzonën e rrezatimit ku merr nxehtësitë nga rryma e gazeve të djegies dhe nga rrezatimidritor i flakës. Gjatë kësaj lëvizjeje, edhe për shkak të temperaturës në rritje, nafta hasënë rezistencë, prandaj shtypja nga 10-12 at në hyrje të furrës, në dalje zbret pothuaj nëpresionin atmosferik. Kolona është një hapësirë cilindrike prej çeliku me diametër 4-5 m, me lartësi 35-45 m, e veshur nga jashtë me material izolues termik. Në distilimin në vakum meqenësenuk nevojitet veçim i saktë i destilateve vajore, kolonat bëhen më të shkurtra (vendosenmë pak pjata), por njëkohësisht diametri i tyre është më i madh, sepse duke iu nënshtruardistilimit në vakum, avujt e hidrokarbureve zgjerohen më tepër, se në shtypjeatmosferike. Elementet bazë të një kolone distilimi janë pjatat me gota. Një kolonë ezakonshme mund të ketë deri në 40 nivele(kate) me pjata të hapura, që mbulohen ngasipër me gota. Këto kate nxehen në temperatura të ndryshme, ashtu që kati më i ulëtështë më i nxehuri. Për të kuptuar procesin e punës këtu vështrojmë një pjatë, në njëlartësi çfarëdo të kolonës, ku është grumbulluar një sasi lëngu në një temperaturëpërkatëse. Nisemi nga një gjendje ku as lëngu në pjatë dhe as avujt që përshkojnë atënuk janë fraksionuar mirë, pra kanë më shumë se një përbërës teknik. 2004 .
  • 54. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 55Avujt gurgullojnë nëpër lëngun e pjatës, shkëmbejnë masë dhe energji termike me të.Gjatë këtij procesi, avulli pasurohet me përbërësin më volativ me temperaturë vlimi mëtë ulët dhe varfërohet me përbërësin me temperaturë vlimi më të lartë. Në të njëjtën kohënjë „ndreqje“ (rektifikim) ngjet edhe në fazën e lëngët: prej saj largohet përbërësi metemperaturë vlimi më të ulët dhe në të mbetet (nga avulli ) përbërësi me temperaturë mëtë lartë. Fig.18-Skema e ndërtimit të një kolone me pjata Sa më i madh të jetë numri i këtyre elementeve, aq më e mirë do të jetë ndarja edestilateve në pjata sipas temperaturave të vlimit: destilatet e lehta, me temperaturavlimi më të ulëta do të kalojnë në pjesën e sipërme të kolonës dhe hyjnë nëpër njëkondenzator. Kurse të rëndat, në formë të lëngët, më poshtë, deri në pjesën fundore. Siçkuptohet në tërë gjatësinë e kolonës vendosen destilatet sipas pikave të vlimit. Marrja etyre realizohet në pjesën anësore të kolonës në lartësitë e pjatave ku destilatet kalojnë nëgjendje të lëngët. Në distilimin atmosferik nafta e papërpunuar futet në kolonë, pak mbi fundin esaj, në hapësirën avulluese dhe nga poshtë gurgullohet avull uji i tejnxehur. Arsyet eftohjes së avullit të ujit janë disa: largimi nga mazuti i lëndëve volatile, zvogëlimi itemperaturës së vlimit të hidrokarbureve ( që nuk përzihen me ujin), rritja e sipërfaqes sëtakimit lëng-avull në kalimin nëpër pjata, etj. Me vendosjen e regjimit në baraspeshëmerren destilatet: benzinë, vajguri dhe gazoil. Produktet e përfituara-benzina, vajguridhe gazoili (nëse prej tyre dëshirojmë destilate me intervale vlimi më të ngushta),trajtohen në vazhdim në kolona më të vogla me nga 6-8 pjata secila. Së bashku me benzinën merret edhe uji, që veçohet prej saj për shkak tëndryshimeve të dendësive që kanë. Nga pjesa fundore e kolonës nxirret mazuti(fig. 19). 2004 .
  • 55. 56 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Fig. 19-Skema e impiantit të distilimit atmosferik të naftës b) Distilimi në vakum Meqenëse disa hidrokarbure mund të shpërbëhen vetëm në temperatura më tëlarta se 400°C. Atëherë përbërësit që nuk avullojnë në distilimin atmosferik, dërgohenpër përpunim të mëtutjeshëm në kolonën tjetër distiluese, distilimi në vakum. Në këtëkolonë në 400°C vlojnë edhe ata përbërës të cilët në shtypje normale do të vlonin tek në595°C, por atëherë do të mund të vinte deri te ndryshimi i strukturës molekulare të disapërbërësve në formë të pakontrolluar. Por nëse këto mbetje të distilimit të parë,vazhdojnë distilimin në vakum, fitohen fraksione tjera. Me qëllim që distilimi të shpejtohet në pjesën e poshtme të kolonës, sillet avulli iujit i nxehtë i cili ngrihet dhe merr me vehte hidrokarburet e lehta; ato i thithë pompame vakum. Procesi është i ngjashëm si te distilimi atmosferik. Me distilimin në vakumfitohen fraksionet e vajit për ndezje dhe për lyerje të cilat pastaj rafinohen osereformohen në krekingimin katalitik. Nga mbetjet fitohen lloje të ndryshme të vajravepër ndezje dhe asfalti. 2004 .
  • 56. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 57 2004 .
  • 57. 58 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini5.1.4. Produktet e naftës Sasia më e madhe e prodhimit botëror të naftës 80-85%, përdoret si lëndë djegësenë forma të ndryshme. Sasia tjetër 15-20% përpunohet me qëllim të përfitimit Fig 19.1 – Një formë e fraksionimit të naftëstë tretësve, vajrave për lyerje, parafinës, asfaltit dhe prodhimeve tjera që paraqesinlëndën themelore të industrisë kimike. Destilatet e naftës me pikë vlimi të ulët quhen fraksione të lehta, ato me pikëvlimi të lartë fraksione të rënda, sepse me rritjen e pikës së vlimit rritet edhe dendësia. 2004 .
  • 58. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 59Me anë të distilimit fraksional nafta ndahet në produkte me veti dhe me përdorime tëcaktuara,siç janë: -Eteri petroleik (distilohet prej 20-100°C), përdoret si tretës i lyrësve,rrëshirave dhe kauçukut. -Benzina (distilohet prej 35-200°C). Është lëng pa ngjyrë ose ka ngjyrë tëverdhë- të zbehtë. Varësisht nga temperaturat e përfitimit dhe përdorimi benzina mundtë ndahet në këto lloje: -Benzina e lehtë (me pikë vlimi prej 60-110°C), shërben si tretës nëpastrimin kimik, si ekstraktuese e vajrave në industrinë e lyrësve, si karburant nëmotorët me djegie të brendshme dhe si lëndë djegëse. -Benzina e rëndë ose ligroina (me pikë vlimi prej 100-200°C). Përdoret sikarburant për motor dhe si tretës (p.sh. në prodhimin e llakut dhe si tretës i asfaltit), etj.Në bazë të vetive të saj ndodhet në mes të benzinës dhe kerozinit. Përfitohet me distilimdirekt fraksional të naftës, nuk përzihet me ujë, ka dendësinë më të vogël se uji.Dendësinë specifike e ka 0,77- 0,90, përbërja fraksionale: 12 % avullon deri në 150°C,30 % deri në 200°C dhe 58% deri në 230°C. Në temperaturë të zakonshme benzinaformon avuj që ndizen lehtë. Prandaj, duhet pasur kujdes kur punohet me benzinë, sepseajo paraqet rrezik zjarri. Enët e benzinës nuk duhet të hapen kurrë pranë flakës edhekur ato janë të zbrazëta. -Aviobenzina (benzina për aviacion ) e ka numrin o k t a n i k 70-100 dhepothuaj çdo herë përmban në vete anti detonatorë (substanca të cilat pengojnë djegieneksplozive të karburanteve të lëngëta). Aviobenzinës, si dhe llojeve tjera të benzinës tëcilat shërbejnë si karburante për motorë, të përfituara me distilimin direkt fraksional tënaftës, shpesh u shtohen pirobenzoli,izooktani, si dhe përbërës tjerë me numër të lartëoktanik. -Benzina e gaztë është benzinë e cila nxirret nga gazi naftor. Përmbanfraksione të lehta të benzinës dhe gjatë përzierjes me benzinë të rëndë, të përfituar meanë të distilimit direkt dhe gjatë përzierjes me ligroinin paraqet një artikull konsumuestregëtar. Një lloj të veçantë të benzinës gazore paraqet benzina e pastruar e cila vlon nëintervalin temperatural 80-120°C dhe e cila nuk përmban më shumë se 15 %hidrokarbure aromatike; përdoren, kryesisht për fitimin e zamkeve për ngjitjen eprodhimeve të gomës. -Vajguri (me pikë vlimi 150-300°C) përdoret si lëndë djegëse për ndriçim(llamba dhe fanar), për ngrohje (stufa për ngrohje) dhe për motorë reaktiv. Ndizet patym ose gazra që kanë erë të pakëndshme. -Vaji solar ose gazoili (me pikë vlimi 300-350°C) shërben si karburant përmotorët Diesel dhe si lëndë djegëse për ngrohje. -Kerozini (me pikë të vlimit 200-300°C) më së shumti përdoret si lëndëdjegëse në fabrikat e përpunimit të çelikut. Përmban shumë hidrokarbure aromatike qëavullojnë deri në temperaturën 270°C dhe ka numrin oktanik të lartë. Ka ngjyrë të 2004 .
  • 59. 60 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkiniverdhë-të çelët dhe aromë karakteristike. Temperaturën e ndezjes e ka 28°C. Kerozini icili përfitohet me anë të procesit kreking quhet k e r o z i n –k r e k i n g . Kerozini pironaftor, përdoret për djegie për llambat me gaz në lokale metemperatura të rritura, si dhe kerozin për sinjale me drita në det. Temperaturën e ndezjese ka të lartë (rreth 100°C). -Mazuti është lëng i trashë, ka ngjyrë të murrme-të mbyllët, paraqetmbeturinën nga distilimi direkt fraksional i naftës. Ndërsa fraksionet që nxirren nga mazuti me distilim në vakum përbëhenveçanërisht nga vajra lyrëse-lubrifikante. Sipas viskozitetit, vajrat lyrëse ndahen nëvajra të holla për boshte, p.sh. për makinat qepëse; vajra të trasha, p.sh. vajrat emakinave, vajra të cilindrave, që në temperaturë të zakonshme, janë lëngje shumëviskoze. Këto vajra durojnë nxehtësinë dhe reagjensat kimik, përdoren për lyerjen epjesëve të makinave, për ftohjen e tyre, për zvogëlimin e fërkimit, për mbrojtjen ngabrejtja etj. Përveç për lyerje mazuti përdoret edhe si lëndë djegëse që digjet me anë tëinjektorëve në vatra dhe cilindra të motorëve. -Parafina është një përzierje hidrokarburesh të ngurta, e bardhë, e butë sidyllë, pa erë, e patretshme në ujë, tretet në tretës organik, p.sh. në benzinë. Ajo përdoretsi izolator, si lyrëse, në industrinë e qirinjve, të luleve artificiale, në kozmetikë etj. -Vazelina . Është një përzierje gjysmë e ngurtë hidrokarburesh të ngurta e tëlëngëta, që përdoret në teknikë si lyerëse e llojit të pomadës dhe në industrinëfarmaceutike, në gjendje të pastër, si bazë për pomada e kreme. -Asfalti ose zifti .Përfitohet si mbetje nga distilimi në vakum i naftës.Varësisht nga kohë zgjatja e procesit, fitohen lloje të buta ose të forta të asfaltit. Si vetime rëndësi të asfaltit janë aftësia për tu shkri, aftësia e depërtimit dhe elasticiteti. Nënndikimin e ajrit asfalti oksidohet. Gjatë kësaj fitohen prodhime që për nga struktura janëtë ngjashme me gomën, kanë pikë të lartë të shkrirjes dhe shkallë të caktuar tëelasticitetit. Ky lloj asfalti quhet asfalt i rrjedhshëm ose asfalt oksidues. Shumica e llojeve të asfalteve ka gjetë përdorim në ndërtimin e rrugëve, pastaj përlyerjen e barkave dhe anijeve të ndërtuara prej druri. Në industri përpunohen për të fitualetra izoluese për kulme, etj. 2004 .
  • 60. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 61 5.1.5. Procesi i krekingimit të naftës Prodhimi i benzinës me distilimin e naftës nuk i plotëson nevojat e mëdha tëekonomisë moderne. Prandaj, lindi mendimi nëse mund të shndërrohen në benzinëhidrokarburet e naftës me pikë vlimi të lartë, që nuk vlejnë si lyerëse. Me eksperimenteu vërtetua se në temperatura të larta dhe nën trysni të përshtatshme këto hidrokarbure mepikë vlimi të lartë, d.m.th. me varg të gjatë, copëtohen në molekula hidrokarburesh mevarg më të shkurtër dhe me pikë vlimi më të ulët, d. t. th. në benzinë. Ky proces u quajt„kreking“, që do të thotë copëtim. Me proces të krekingut 60-70 % e naftës përpunohet në benzinë, përderisa medistilim të thjeshtë nga nafta mund të përfitohet vetëm 5-30 % benzinë. Benzina epërfituar me kreking quhet benzinë e krekinguar dhe ka numër oktanik më të madh sebenzina e përfituar me distilim. Përveç benzinës, me procesin e krekingut mund tëpërfitohen edhe: vajguri, vaji gazor, karbohidratet e gazta e karbohidratet tjera. Të gjithakëto produkte kryhen në kolonën e fraksionimit, njësoj sikurse nafta. Copëtimi apo krekingu mund të kryhet në dy mënyra: me kreking termik dheme kreking katalitik. a) Krekingu termik. Në teknologjinë e përpunimit të thellë të naftës krekingutermik është realizuar i pari, sepse aparatura është e thjeshtë dhe s’ka nevojë përkatalizatorë. Proceset teknologjike ku zbatohet krekingu termik janë të shumta: aizbatohet në fazë të gaztë në temperatura të larta dhe shtypje atmosferike të lartë mbi atëtë benzinës ose edhe mbi gaze të naftës. Lënda e parë, vajrat e trasha, p.sh. mazuti,nxehen në temperaturë prej 430-600°C dhe në shtypje të lartë (7-18 MPa). Në këtokushte ndodhin një seri reaksionesh kimike, si rezultat i të cilëve lind një përzierjehidrokarburesh të ngopura me vargje molekulare si ato të benzinës, hidrokarbure tëpangopura (alkene), alkane të gaztë (kryesisht metan) dhe karboni. Procesi që vazhdontë ruajë vlera edhe sot është koksimi i mbetjeve të rënda të naftës, që ndryshe emërtohetkreking termik deri në koks. Qëllimi i këtij procesi është përfitimi i koksit të naftës dhe i disadestilateve, duke u nisur nga një lëndë e parë, me cilësi teknike të kufizuara. Kështu ngamazuti që mbetet prej distilimit të parë, me anë të krekingut termik deri në koks, merrengaze, benzinë, gazoil i lehtë si dhe koks. Skema teknologjike e krekingut termik deri në koks ka disa veçori. Lënda eparë, mazuti, nuk mund të ngrohet drejtpërdrejt në furrë në rreth 510°C, sepse ndodhëpërpara kohe formimi i koksit i cili do të shkaktonte zënien e tubave të saj, si dheprobleme tjera. Prandaj në furrë kalon pjesa më e lehtë e saj. Kjo realizohet në këtëmënyrë: Mazuti në fillim futet në kolonën e distilimit të produkteve. Aty jo vetëm qëpara ngrohet, por edhe veçohet në një pjesë vajore më të lehtë dhe në mbetje më tërëndë, që merret nga fundi i kolonës. Destilati vajor kalon në furrë, më tej bashkohet membetjen e rëndë dhe me temperaturë rreth 510°C hyjnë në dhomën e koksimit. 2004 .
  • 61. 62 MATERIALET E REPARTIT Fatmir ÇerkiniTemperatura e lartë në dhomën e koksit me përmasa të mëdha (lartësi 30 m, diametër 5-6 m) mbahet edhe nga masa e nxehtë që hyn në të, por edhe nga nxehtësia e reaksioneveekzotermike të polikondenzimit etj. Lënda e parë në dhomë futet nga poshtë. Mbushjavazhdon deri në njëfarë lartësie duke vazhduar njëkohësisht dalja e gazeve nga ana eepërme. Procesi pastaj vazhdon në kolonën e dytë, derisa e para ftohet, pastaj ajo zbrazetnga koksi. Kolona e distilimit, që ndan produktet e dala në gjendje të gaztë nga dhomat,punon vazhdimisht. Prej saj merren gaze, benzinë, gazoil i lehtë, por edhe vaj embetje e rëndë nga lënda e parë që futet për koksim (fig. 20). produkti gaze 1 1 benzinë 3 2 gazoil vaj mazut shkarkimi i koksit Fig. 20-Skema e thjeshtuar e krekingut termik deri në koks: 1.dhomat e koksimit 2.kolona destiluese 3.furra Nga koksimi i mazutit përfitohen 15-25 % koks dhe deri në 70 % produktetë bardha e gaze. Koksi ka nxehtësi të djegies të lartë, sepse është praktikisht pa hi, porpërmbajtja e squfurit në të rritet varësisht nga sasia e lëndës së parë. Ai është ipërshtatshëm për përdorim në metalurgjinë me ngjyra si lëndë djegëse dhe për prodhimelektrodash grafiti. b) Krekingu katalitik. Edhe pse ka kosto më të lartë, ka epërsi ndaj krekinguttermik: formohet më pak qymyr, metan dhe etan; prandaj rendimenti i benzinës rritetdhe cilësia e saj është më e mirë se ajo që del nga procesi termik. Derisa te krekingutermik fitohet benzinë me numër oktanik më të vogël se 70, këtu te krekingu katalitik,benzina e fituar ka numër oktanik më të madh se 70 dhe ka veti kundër shpërthyese 2004 .
  • 62. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 63(antidetonuese) të mirë. Përveç kësaj, në reformimin katalitik zgjidhen edhe dy detyra tëtjera kryesore : prodhimi i hidrokarbureve aromatike dhe i hidrogjenit. Krekingu katalitik kryhet duke i dërguar avujt e distilimit të naftës të përzier mepluhur të imët katalizatori nëpër një reaktor. Si katalizator përdoren: kloruri i aluminit,aluminosilikatet artificiale (10-30%Al2O3 dhe 70-90%SiO2), silikatet e magnezit dhe tëmolibdenit, komponimet e fluorit, oksidet e kobaltit dhe të nikelit, nikeli, paladi dheplatini metalik etj. Lënda e parë e ngrohtë bashkohet me katalizatorin e riaftësuar (600°C) qënjëkohësisht luan rolin e bartësit termik. Përzierja katalizator-avuj gazoili futet nëreaktor. Ajo mbahet në gjendje vlimi me anë të avullit të tejnxehur. Temperatura 470-500°C dhe shtypja 0,15 MPa janë parametrat që zbatohen më shpesh. Produktet ereaksionit, në gjendje të gaztë, veçohen prej grimcave të katalizatorit në ciklonin evendosur në pjesën e sipërme dhe vazhdojnë më tej procesin e rektifikimit, sipasskemave tashmë të njohura për ne. Ndërkohë katalizatori i këtij çasti të procesitteknologjik është veshur me koks, prandaj kalon nga pjesa anësore e reaktorit bie nëfund dhe mbartet nga rryma e ajrit të nxehtë për në rigjenerator. Këtu kryhet djegia ekontrolluar e koksit dhe, njëlloj si në reaktor, gazet e djegies veçohen nga grimcat eriaftësuara të katalizatorit nëpërmjet të ciklonit. Duke iu shtuar një sasi e freskët, KOLONA E katalizatori futet përsëri Rigjeneratori FRAKSIONIMIT në proces (fig. 21). Benzin ose hidro- karbure të gazta Vaj i lehtë për djegie Reaktori Vaj i rëndë për djegie i rigjeneruar Katalizatori Fig. 21- Krekingu katalitik Ajri i Prurja e nxehtë Kthimi i lëndës së parë hidroka- rbureve të rënda 2004 .
  • 63. 64 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Krekingu katalitik, është proces delikat dhe kërkon kujdes në kontroll në tëgjitha fazat. Dalja jashtë regjimit shkakton humbje të katalizatorit. Edhe produktet e këtij krekingu distilohen pastaj në kolonën e fraksionimit dheato paraqesin sasinë më të madhe të benzinës motorike. 5.1.6. Polimerizimi (formimi i hidrokarbureve) është proces i kundërt mekrekingun, me të cilin nga më shumë molekula të lehta formohet një molekulë e shkallësmë të lartë. Si lëndë e parë shfrytëzohen hidrokarburet e gazta, ndërsa qëllimi i funditështë fitimi i fraksionit të benzinës dhe hidrokarbureve tjera. Procesi i polimerizimitbëhet me nxehjen e gazrave që shfaqen gjatë krekingut dhe distilimit të naftës. Pasnxehjes në temperaturën 430°C, për shkak të pranisë së katalizatorëve dhe trysnisë prej200-300 bar, bëhet polimerizimi i hidrokarbureve të gazta dhe fitohet benzina menumër të madh oktanik. 5.1.7. Hidrimi është proces i shtimit të hidrogjenit në thëngjill, me ç´rastformohet hidrokarburi dhe bëhet shndërrimi i thëngjillit në gjendje të lëngët. Procesi ihidrimit (proqesi i Berginsit) bëhet në temperaturë 430-500°C, nën presion 200-300 bardhe në praninë e katalizatorëve. Shembull me hidrim të 1000 kg thëngjilli fitohen: 150kg benzinë, 200 kg vaj gazor, 60 kg vaj për lubrifikim dhe 80 kg vaj i rëndë për djegie.Benzina e fituar me hidrim quhet benzinë e hidruar. 5.1.8. Gazolinimi është proces i përfitimit të benzinës nga gazrat tokësor tëcilët dalin nga vend shpimet e naftës. Këto gazra kanë në vehte pika dhe avuj tëbenzinës. Benzina ndahet nga gazi kur ai kalon nëpër kolona të mbushura me thëngjillaktiv, në poret e të cilit mbesin avujt dhe pikat e benzinës. Benzina e fituar në këtëmënyrë quhet gazolin ose benzinë e gazit. Për përmirësimin e numrit oktanik i shtohetbenzina e distiluar. 5.1.9. Sintetizimi është proces i fitimit të benzinës sintetike dhe vajit gazor.Benzina dhe dizeli sintetik fitohen me lidhjen e hidrogjenit dhe monoksidit të karbonit.Kjo bëhet në temperaturë rreth 200°C dhe nën trysni deri në 10 bar, në prani tëdomosdoshme të katalizatorëve (metoda e Fisher-Tropshit). 5.2. NUMRI OKTANIK Numri oktanik është tregues i cili i karakterizon vetitë anti detonuese tëkarburanteve të lëngëta për motorët me djegie të brendshme me karburatorë. Me qëllimtë rritjes së fuqisë së motorit me benzinë për shpenzim të njëjtë të karburantit,përkatësisht për të shfrytëzuar sa më mirë energjinë është e nevojshme të rritet shkalla ekompresionit. Mirëpo me rritjen e shkallës së kompresionit mund të shkaktohetçrregullimi i djegies së përzierjes së benzinës me ajrin. Në kushte normale të punës, 2004 .
  • 64. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 65përzierja duhet të digjet në mënyrë graduale me shpejtësi të shpërndarjes së flakës 30m/s. Me ngjeshje të madhe të përzierjes bëhet vetëndezja e saj dhe rritja e shpejtësisë sëdjegies deri në 300 m/s. Si rezultat i kësaj është shfaqja e shtypjes shumë të madhe dhedjegia e vrullshme e përzierjes, e cila e rritë temperaturën në cilindër. Kjo dukuri edjegies së vrullshme në cilindër quhet detonim. Për shkak të detonimit shfaqen goditjetë mëdha, të cilat shkaktojnë dëmtimin e motorit. Me qëllim që të eliminohet detonimi dhe ndikimi negativ i tij kërkohet qëbenzina të ketë rezistencë sa më të madhe ndaj vetëndezjes dhe djegies së vrullshme.Benzina është përzierje e karbohidrateve që kanë më së paku 5 e më së shumti 12 atomekarboni në molekulën e tyre dhe temperatura e avullimit të të cilave sillet prej 40-220°C. Numri oktanik tregon se sa është pjesëmarrja në përqindje e izooktanit(C8H18) në përzierje me heptanin (C7H16). Izooktani ka veti të larta antidetonuese,kështu që merret si masë cilësie me vlerë 100, ndërsa heptani ka veti të ulëtaantidetonuese ( ka prirje për djegie detonative ) dhe vlerësohet me 0. CH3—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3 Heptan normal (me numër oktonor O ) CH3 l CH3--C –-CH2 –-CH –-CH3 l l CH3 CH3 Trimetilpentan (izooktan) me numër oktanor 100 Përbërja në përqindje e izooktanit që përmban përzierja e karburanteve masë(izooktanit dhe heptanit ) e cila i ka vetitë antidetonuese të njëjta me ato të karburantit tëprovuar jep numrin oktanik të karburantit. Rritja e numrit oktanik të benzinës mund të arrihet: -me përzierjen e benzinës me numër të vogël oktanik me benzinën me numër të madh oktanik, -me shtimin e benzolit dhe alkoolit në benzinë dhe -me shtimin e komponimeve kimike të ashtuquajtura antidetonatorë në benzinë. Si antidetonatorë më të njohur janë tetraetili i plumbit Pb(C2H5)4 dhetetrametili i plumbit Pb(CH3)4. Këto substanca janë helmuese, prandaj benzina qëpërmban këto duhet të ngjyroset me qëllim të identifikimit (kaltër dhe ngjyrë trëndafili).Për shkak të veprimit helmues dhe të ndotjes së ambientit gjatë djegies së benzinës, sasiae tetraalkileve të përmendura të plumbit përkufizohet me standarde (maksimum deri në0,6 % Pb /dm3). Numri oktanik i benzinës motorike sillet prej 80—100 oktan. 2004 .
  • 65. 66 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 5.3. NUMRI CETANIK Te motorat dizel gjithashtu mund të shfaqet detonimi. Shkaktar kryesor ishfaqjes së detonimit te motorat dizel është vonesa e ndezjes, d.m.th. koha që kalon prejmomentit të injektimit të karburantit në cilindrin e motorit ( ku gjendet ajri i nxehur ikomprimuar) deri në momentin e ndezjes së karburantit. Te motorat e tillë, djegia duhettë fillojë menjëherë pas injektimit të grimcave të para të karburantit në cilindër. Nësendezja vonohet, përkatësisht nëse ajo bëhet pas injektimit të tërë sasisë së karburantit nëcilindër, atëherë bëhet djegia e vrullshme e cila shkakton goditje, që si pasojë kadëmtimin e motorit. Për të eliminuar detonimin te motorat dizel është e domosdoshme që karburantetpër këta motorë të kenë afinitet (prirje) për vetëndezje. Aftësia e vetëndezjes sëkarburantit varet nga përbërja e tij dhe shprehet me numrin cetanik. Cetani (C16H34) është karbohidrat, i cili ka afinitet të madh për vetëndezje(d.m.th. ka vonesë minimale në ndezje). Për këtë cetanit i është caktuar me marrëveshjevlera 100. Ndërsa numri cetanik 0, është paraparë për metilnaftalinën (CH3C10H2) ecila vështirë ndizet (ka vonesë të madhe në ndezje). Numri cetanik tregon se sa është përbërja e cetanit në përzierje memetilnaftalinën në vajin gazor. Sa më i madh të jetë numri cetanik, aq më kualitativështë karburanti ( më e mirë është ndezja). Rritja e numrit cetanik te karburantet përdizel motorë mund të arrihet : -me përzierjen e karburantit me numër të vogël cetanik me karburant me numër të madh cetanik. -me shtimin e etil-nitratit në vajin gazor. Për dizel motorë numri cetanik sillet prej 40-60. 5.4. BENZINA MOTORIKE Benzina është karburant, përkatësisht lëndë djegëse, e cila më së tepërmipërdoret për ngasjen e motorëve, sidomos atyre për automobila.Sipas mënyrës së përfitimit, benzina ndahet në: benzinë e destiluar, benzinë ekrekinguar, benzinë e gazit(gazolin), benzinë e hidruar, benzinë e polimerizuar dhebenzinë sintetike. Në treg gjendet benzina motorike me numër të ndryshëm oktanik dhe me emratë ndryshëm. Benzina e thjeshtë me numër oktanik 86-93, përdoret për motor me shkallë tëvogël kompresioni. Benzina super ka numër oktanik 98-100 dhe përdoret për motor me shkallë tëmadhe të kompresionit. 2004 .
  • 66. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 67Benzina super mund të përdoret në motorët e paraparë për benzinë të thjeshtë, kursebenzina e thjeshtë nuk mund të përdoret në motorët për benzinë super. Prodhuesit e automobilave preferojnë vlerën e numrit oktanik të benzinës, tëcilës duhet t’i përmbahemi. Vetitë e benzinës janë: dendësia 0,7-0,78 kg/dm3, temperatura e vetëndezjes rreth 500°C, temperatura e ngurtësimit -60 deri -80°C, numri oktanik : 80-100 oktan 5.5. VAJI GAZOR-DIZEL KARBURANTI Dizel karburanti përdoret për motorët dizel, të cilët përdoren në anije, traktorë,automjete të rënda transportuese dhe ndërtimore, në automjete për udhëtarë, etj. Edhe ky karburant, varësisht nga konstruksioni i motorëve dhe destinimi i dizelmotorëve, në treg gjendet me emra të ndryshëm: dizel karburant shumë i lehtë, D-1, dizel karburant i lehtë, D-2, dizel karburant i mesëm, D-3 dhe dizel karburant i rëndë, D-4. Dizel karburanti D-1 përdoret për dizel motorët e shpejtë të automobilave përudhëtarë. Dizel karburanti D-2, përdoret për dizel motorët e automjeteve të rëndatransportuese (kamionët, autobusët etj.). Dizel karburantët D-3 dhe D-4 përdoren përmotorët stabil të ngadalshëm (anije etj.). Vetitë e dizel karburantit janë: dendësia 0,87 kg/dm3, temperatura e vetëndezjes rreth 397°C, temperatura e ngurtësimit -20°C për D-1 dhe -15°C për D-2, numri cetanik :40-60 cetan. 2004 .
  • 67. 68 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 6. KARBURANTET E GAZTA Lëndët djegëse të gazta janë ato karburante të cilat në kushte normale janë përzierjee gazeve që digjen në prezencë të oksigjenit. Me atë rast gjatë djegies së tyre lirohet sasie nxehtësisë. Fuqia kalorike e gazeve djegëse varet kryesisht nga përbërja kimike e tyredhe është e ndryshme (Tab. 4). Tab. 4- Fuqia kalorike e lëndëve të ndryshme Lënda djegëse Fuqia kalorike (kJ/m3) Hidrogjeni 10.800 Metani 35.900 Etani 64.100 Propani 92.000 Butani 123.700 Acetileni (etini) 56.900 Benzoli 144.000 Toluoli 198.800 Gazi tokësor - i thatë 33.400 - i lagësht 56.500 Gazi për furra të koksit 18.000 Gazi i qytetit(për ndriçim) 17.500 Gazi gjeneratorik 5.000 Gazi ujor 10.600 Propan-butan (50:50) 94.604 Lëndët djegëse të gazta janë burim gjithnjë e më i rëndësishëm energjetikedhe në krahasim me lëndët djegëse të lëngëta edhe me ato të ngurta. Me këto punohet më lehtë, digjen plotësisht dhe shumë me pakkomponente helmuese. Kanë pak mbeturina (lagështi dhe hi), por janë më të ndezshmeshpërthyese dhe kërkojnë kujdes maksimal gjatë bartjes dhe veprimit me to. 2004 .
  • 68. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 69 6.1. Gazi ndriçues (gazi i qytetit) - Është quajt gaz ndriçues sepseështë përdorë vetëm për ndriçim. Ky gaz për dallim prej lëndëve të ngurta dhe tëlëngëta,gjatë djegies len vetëm mbetje të gazta dhe ka vlerë të madhe kalorike, pastajështë burim i lirë i energjisë e cila njëkohësisht përcillet lehtë. Gazi i qytetit është një përzierje e gazrave, përbërja e të cilit varet nga lëndët e paraprej nga është prodhuar. Zakonisht gazi i qytetit është përzierje e gazraveqë fitohen nga qymyri i gurit dhe krekingut të naftës. Përbërja e gazit të qytetitpërcakton vetitë e tij, siç janë fuqia kalorike dhe dendësia. Sipas tyre edhe punohenndezësit në pajisjet me gaz p.sh. në furrat me gaz. Llojet e ndryshme të gazrave që mund të gjenden në gazin e qytetit,janë: gazi iqymyrit, gazi gjeneratorik(gazi nga krekingu), gazi tokësor, gazi rafinerik, gazi i ujit, etj.Gazi nga qymyrguri, i cili përpara ka qenë i shpërndarë në shumë lëmi dhe gazi i fituarme kreking të naftës, gjithnjë e më shumë janë duke u përdorur. 6.2. Gazi tokësor - gjendet së bashku me naftën, në vendburimet enaftës. Më së shumti ka në SHBA, Rusi, Holandë, Afrikë, në Lindjen e mesme, etj.Zakonisht përdoret i pastër, por shumë herë përzihet me gazin e qytetit. Gazi tokësor kryesisht përbëhet nga metani, etani, hidrogjeni, dyoksidi i karbonit dheka fuqi kalorike rreth 33440 kJ/m3. Si lëndë djegëse, shfrytëzohet në shumë procese tëshkrirjes së xeheve, përpunimit termokimik të metaleve, etj. Përdoret gjithashtu si lëndëdjegëse në motorat me djegie të brendshme. Në gazin tokësor mundet me u veprua meavull të ujit në prezencë të katalizatorit me qëllim që t’ia ulim vlerën kalorike. 6.3. Gazi rafinerik -fitohet si prodhim sekondar në rafineritë e naftës.Përbëhet kryesisht nga komponentët e njëjtë si edhe gazi tokësor, në të njëjtën mënyrëpastrohet dhe përdoret. Ndonjëherë nga gazi rafinerik nxirren propani dhe butani,komprimohen në shishe (bombola) të çelikta në gjendje të lëngët dhe si të tillë përcillennë treg (propan gaz). 6.4. Gazi gjeneratorik - përfitohet nga qymyri(koksi, qymyrguri,qymyri i murrmë), në furra të posaçme që quhen gazgjeneratorë. Sasitë e kufizuara tëajrit lëshohen të kalojnë nëpër shtresën e qymyrit të skuqur. Në këtë rast në vendin kuhyn ajri, qymyri digjet plotësisht, duke dhënë dyoksid karboni, i cili më tej reduktohetnga shtresat e sipërme të ndezura të qymyrit(në 1000°C). Në këtë mënyrë përfitohet gazigjeneratorik me fuqi kalorike rreth 4600 kJ/m3. Nxehtësia që lirohet gjatë djegies sëgazit gjeneratorik vjen nga reaksioni kimik i djegies së monoksidit të karbonit nëprezencë të oksigjenit të ajrit. 6.5. Gazi ujor- Kur avulli i ujit të nxehtë lëshohet të kalojë nëpër qymyrtë skuqur, fitohet gazi ujor me fuqi kalorike rreth 11500 kJ/m3. Gazi ujor ka fuqi kalorike më të madhe se gazi gjeneratorik, mirëpo ështëmë i shtrenjtë, kështu që rrallë përdoret si lëndë djegëse. Ky më tepër përdoret si lëndë e 2004 .
  • 69. 70 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkiniparë për sintezën e amoniakut etj. Fuqia kalorike e gazit ujor mund të përmirësohet meanë të karborinimit (hudhja e naftës në gaz të nxehtë) deri në 20900 kJ/m3. Në praktikë si lëndë djegëse e gaztë më shumë përdoret përzierja e gazitgjeneratorik me atë ujor. Gazi i përzier përfitohet në gazgjeneratorë me proces tëkombinuar, ashtu që nëpër qymyrin e skuqur në të njëjtën kohë lëshohen ajri dhe avulli iujit, me ç’rast në mënyrë të kontrolluar zhvillohen reaksionet e përfitimit të gazeve.Fuqia kalorike e gazit të përzier është 4200-8400 kJ/m3. Përbërja kimike e gazit tëpërzier të fituar nga qymyrguri është: rreth 25%CO, 15%H2, 1%CH4,6%CO2 dhe53%N2. 6.6. Gazi nga qymyrguri –fitohet me gazifikimin e qymyrit të gurit.Ky proces përbëhet nga piroliza (destilimi i thatë). Qymyri nxehet në enë të mbyllura paprezencë të ajrit, gjatë së cilës përbërësit avullues nga qymyri lirohen në formë të gazit.Kështu përfitohet koksi dhe njëkohësisht gazi i koksit i cili përdoret për djegie në furraindustriale. Gazifikimi i qymyrit kryhet në furra me komora. Çdo komorë mbushet me 20 tqymyr. Një furrë përbëhet nga 15-20 komora. Këto furra nxehen me ndihmën e gazitgjeneratorik ose gazit të qytetit i cili hyn nëpër kanale në muret e komorës ku digjet.Komoret mbushen me qymyr të imtësuar me madhësi maksimale të kokrrave 10 mm. Gazifikimi kryhet në 1000-1300°C dhe varësisht nga temperatura zgjatë 20-40 orë.Nga 1t qymyrguri fitohet 350 Nm3 gaz me fuqi kalorike 19230 kJ/m3, 800 kg koksdhe 30-40 kg katran. Gjatë kohës së gazifikimit qymyri sinterohet prej nga formohetkoksi në copa më të mëdha i cili ashtu i nxehtë(skuqur) nxirret nga furra, merret mevagona dhe dërgohet në vendin për shuarje, e cila bëhet me ujë. Koksi pastaj thyhet dheklasifikohet sipas madhësisë. Përdoret për përfitimin e çelikut në furrat e larta, si lëndëdjegëse. 6.7. Gazi nga nafta i fituar me krekingim-Ky gaz fitohet nganafta me krekingun e vajrave të rënda. Ekzistojnë shumë metoda që përdoren përshndërrimin e prodhimeve prej naftës duke filluar nga benzina e lehtë deri te vajrat erënda, në gaz të qytetit. Shndërrimi bëhet me avullimin e lëndës së parë(produkteve të naftës) dhe përzierjen,me avullin e ujit gjatë temperaturave tepër të larta dhe në prezencë të katalizatorëve tëndryshëm (siç janë bashkëdyzimet e niklit, kalciumit, magneziumit e aluminit). Pas njëkohe të caktuar, energjia e nxehtësisë e cila është harxhua gjatë procesit duhet tëkompenzohet. Për këtë arsye procesi i gazifikimit për një kohë të shkurtë ndërpritet dheajri që deri në atë moment është nxeh, lëshohet të rrymojë në kah të kundërt. Në këtëmënyrë gjatë gazifikimit digjen në katalizatorë substancat e mbetura të padjegura dhekatalizatori përsëri nxehet (fig. 22 ). Këto pajisje për gazifikim për dallim nga furrat me komora, shpejtë mund të startojnënë punë ose shpejtë të ndërpriten. 2004 .
  • 70. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 71 Gazi i fituar me krekingim, pastrohet në të njëjtën mënyrë sikur gazi i qymyrgurit. Siprodhim sekondar (dytësor), këtu fitohen katrani dhe benzoli.Nga 1t e vajit gjysmë të rëndë, fitohen rreth 1600 Nm3 gaz me fuqi kalorike 19230kJ/m3 dhe 100 kg katran. Fig. 22- Pajisja për gazifikim 6.8. Hidrogjeni (H2)-është gaz pa ngjyrë, pa erë pa shije. Ai kadendësinë më të vogël se çdo substancë tjetër kimike: 0,0899 g/dm3 në 20°C. Në kushtenormale është në gjendje të gaztë. Në temperaturë -252,8°C kalon në gjendje tëlëngët, kurse në -257,3°C në gjendje të ngurtë. Hidrogjeni digjet shumë lehtë dhe meflakë shumë pak të dukshme. Përdoret si lëndë djegëse gjatë saldimit autogjen (meflakë) në kombinim me oksigjenin.Edhe hidrogjeni mund të truset në shishe të çelikta nën presion prej 150 atmosferash dheashtu transportohet deri në vendin e përdorimit. Gjendet kryesisht në shtresat e sipërme të atmosferës si dhe shoqëron gazet qëlirohen gjatë shpërthimeve vullkanike. Në sipërfaqen e tokës hidrogjeni është mjaft ipërhapur në trajtë komponimesh: ai hynë në përbërjen e ujit (11% në masë), nëpërbërjen e indeve të bimëve dhe të kafshëve, është pjesë përbërëse e naftës dhe e shumëxeherorëve, nga të cilat vetëm argjila përmban 1,5 % hidrogjen. 2004 .
  • 71. 72 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Përveç si gaz djegës te saldimi, hidrogjeni përdoret edhe për hidrogjenizimin evajrave ushqyese, me ç’rast përfitohet gjalpi bimor dhe margarina. Në të ardhmen pritettë gjejë aplikim të madh si lëndë djegëse e gaztë e gjithashtu edhe në motorët me djegietë brendshme, sepse gjatë djegies së tij lirohen sasi të mëdha të nxehtësisë dhe që ështëmë e rëndësishme, nuk ndotet ambienti jetësor. Hidrogjeni përgatitet në disa mënyra: 1. Nga veprimi i hekurit të skuqur me avullin e ujit, hekuri dhe avulli i ujitveprojnë në temperatura 650°C e më lartë: 3Fe +4H2O → Fe3O4 +4H2 2. Nga veprimi i qymyrit koks të skuqur me avullin e ujit, koksi dhe avulli i ujitbashkëveprojnë në temperaturë të lartë mbi 1000°C: C + H2O → CO + H2 Në këtë rast përfitohet një përzierje hidrogjen-oksid karboni që quhet gaz ujor.Oksidi i karbonit CO përzihet përsëri me avull uji dhe ngrohet në prani të katalizatorit.Oksidi i karbonit redukton avullin e ujit, duke liruar hidrogjen dhe shndërrohet nëdyoksid karboni (në temperaturë rreth 800°C): CO + H2O → CO2 + H2 Përzierja dyoksid karboni-hidrogjen ftohet dhe dërgohet në ujë nën trysni të lartë;dyoksidi i karbonit tretet në ujë, ndërsa hidrogjeni, largohet në gjendje të gaztë. 3. Nga elektroliza e ujit. Me këtë metodë përfitohet hidrogjen shumë i pastër dhenjëkohësisht edhe oksigjen, por harxhohet sasi e madhe e energjisë elektrike: elektrolizë 2H2O 2H2 + O2 si elektrolit përdoret acid sulfurik (H2SO4) ose hidroksidi i natriumit (NaOH) . . . 6.9. Acetileni C2H2 –Kur karbidi i kalciumit (CaC2) zhytet në ujë,lirohet një gaz i pangjyrë. Është vërtetuar se ky gaz është një bashkëdyzim kimik ikarbonit dhe hidrogjenit dhe quhet acetilen ose etin. CaC2 + 2H2O → C2H2 + Ca(OH)2 + 370 calAcetileni ka erë si të hudrës e cila vjen prej hidrogjenit të fosforizuar. Acetilenipërfitohet edhe me djegien e metanit në atmosferë të oksigjenit. Kur të përzihet me ujë,acetileni është shumë eksplodues. Pika e shkrirjes është 189,6 K(-83,6°C), pika e vlimit191,4K(-81,8°C). Është diçka më i lehtë se ajri, 1 m3 acetilen peshon 1,165 kg. Nësetruset deri në 2 at. ekziston rreziku i eksplodimit, kurse në 6 at. eksplodon. Për këtëshkak gjatë punës me acetilen, zbatohen presione më të vogla, më së tepërmi 1,5 at.Përzierja e ajrit me acetilenin është eksplozive kur përzierja ka më shumë se 4%acetilen. Meqenëse është mjaft eksplodues, nuk ruhet në gjendje të lëngët, por me 2004 .
  • 72. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 73shtypje futet në aceton (si tretës) dhe si i tillë ruhet në bombola të çelikta (disu-gas).Acetoni (CH3COCH3) është lëng i cili ka veti që të thithë acetilenin. Është vërtetuar senjë litër aceton mund të thithë, në shtypje dhe temperaturë normale, 24 litraacetilen,kurse 380 litra nën presion prej 15 atmosferash. Kjo veti e acetonit ështëshfrytëzuar në mënyrë që në shishet e posaçme, në të cilat qitet acetoni, futet acetileni, tëcilin e thithë acetoni. Acetileni i thithur në këtë mënyrë truset deri në 15 atmosfera dhesi i tillë lehtë transportohet deri në vendin e punës. Përdorimin kryesor acetileni e ka te saldimi autogjen. Me oksigjen të pastër digjetme flakë të kaltër pa blozë dhe zhvillon temperaturë prej 3100-3300°C. Gjithashtupërdoret si mes prodhues gjatë sintezës së shumë komponimeve kimike, si p.sh. tretësve(alkoolit, eterit, acetonit, etj.), të materialeve artificiale, ngjyrave, llakeve, etj. Acetileni ipastër kimik përdoret në mjekësi si mjet narkotik. Acetileni nuk është helmues. 6.10. Metani (CH4)-është hidrokarburi më i thjeshtë në grupin ealkaneve. Metani është gaz pa ngjyrë dhe erë. Është dy herë më i lehtë se ajri. Metaniformohet në natyrë gjatë shpërbërjes(kalbjes) së bimëve dhe mbeturinave të shtazëve nëmungesë të oksigjenit. Gjendet shpeshherë në moçale dhe në miniera të qymyrit. Metani është komponentë kryesor i gazit natyror, përdoret si karburant në industridhe në shtëpi. Kjo molekulë ka katër lidhje të njëvlershme midis karbonit dhehidrogjenit, të shpërndara në formë tetraedri fig. 23. Çdo lidhje te metani ka të njëjtëngjatësi (109,5 pm ) dhe secili nga këndet e lidhjes H-C-H është 109°28´( i ashtuquajturikënd tetraedrik). a) b) Fig. 23-Paraqitja e strukturës së metanit CH4 (lidhjet me gjatësi të zmadhuar në a) dhe nën b) me përmasa të atomeve Hidrokarburet janë komponime më të thjeshta të karbonit, por të rëndësishme, meqëprej tyre mund të gatitet një numër shumë i madh i komponimeve organike. 2004 .
  • 73. 74 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Hidrokarburet ndahen në dy nëngrupe: hidrokarbure alifatike dhe hidrokarburearomatike. Brenda hidrokarbureve alifatike, varësisht nga numri i lidhjeve kovalentendërmjet atomeve të karbonit ekzistojnë: alkanet dhe alkinet me analogët e tyre ciklik. Alkanet janë seri e hidrokarbureve të ngopura. Kjo do të thotë që molekulat ealkaneve janë të përbëra nga atome të karbonit dhe hidrogjenit të lidhur me lidhjekovalente njëfishe (të thjeshtë). Çdo atom i karbonit është i kapur për katër atome tëhidrogjenit. Alkanet janë komponimet më të thjeshta organike nga të cilat mund tëpërfitohen shumica e komponimeve tjera. Në alkane, atomet e karbonit lidhen ndërmjettyre në atë mënyrë, që krijojnë vargje, të cilat mund të jenë të gjatë ose të shkurtë, tëdrejtë ose të degëzuar. Po qe se analizojmë formulat e shkruara të strukturës së alkaneve(metan, etan, propan etj.), vërejmë se rreth çdo atomi të karbonit ekzistojnë katër lidhjetë drejtuara kah kulmet e një tetraedri të rregullt. Tabela vijuese paraqet emrin, formulënmolekulare, formulën strukturale dhe gjendjen fizike në temperaturë dhome, të pesëalkaneve të parë. Alkanet kanë përdorim më të gjerë se çdo komponim tjetër organik. Gazi natyror, icili kryesisht përbëhet nga metani, shpesh i shtohet gazit të qymyrit, e në disa vendepërdoret në vend të gazit të qymyrit për nxehje dhe ndriçim. Gazi në bombola ështëpërzierje e propanit, butanit dhe metilpropanit. Këto alkane ruhen si lëngje nënpresion në shishe (bombola) çeliku, ndërsa shndërrohen në gaze kur të lirohen ngapresioni. Ato përdoren për ngrohje ose për ndriçim në shtëpi, karavane, punëtori etj. 2004 .
  • 74. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 75Gazi në bombola shpeshherë përdoret në vend të acetilenit për prerje dhe ngjitje tëmetaleve, meqë flaka e tij është shumë e nxehtë. 7. MATERIALET LYRËSE (LUBRIFIKANTËT) 7.1. Lubrifikimi Me lubrifikim bëjmë zvogëlimin e fërkimit të drejtpërdrejtë në mes pjesëvemakinerike të cilat rrotullohen ose rrëshqasin, e me këtë pengojmë edhe harxhimin esipërfaqeve të tyre. Nëse dy sipërfaqe të lëmuara fërkohen me kontakt të drejtpërdrejtë njëra në tjetrën,atëherë edhe në shpejtësi të vogla të fërkimit, fillon harxhimi i pjesëve sepse ngasipërfaqet kontaktuese gjatë fërkimit shkëputen grimca të imta të materialit.Nëse në të kundërtën, në mes të dy sipërfaqeve vendoset lyrës i përshtatshëm, formohetshtresa lyerëse e cila pengon takimin direkt, qoftë edhe gjatë presioneve të mëdha. Pradetyrë kryesore e lubrifikuesit është zvogëlimi i fërkimit i cili lind gjatë lëvizjes sëdetaleve të makinave të bashkuara në lëvizje ndërmjet veti, zvogëlimi i konsumimit tësipërfaqeve të tyre dhe zvogëlimi i humbjeve në energji. Sipërfaqet që duhet të lyhen në të shumtën janë metalike, ndërsa lubrifikantët qëpërdoren zakonisht janë vajrat dhe yndyrat. Disa pjesë makinerike, si p.sh. kushinetatdhe dhëmbëzorët mund të jenë të punuar edhe nga materialet tjerë, p.sh. nga druri osemasat artificiale. Në këto raste, shpeshherë si lubrifikant nuk përdoren vajrat, por uji oselëngje tjera, ndonjëherë edhe ajri. 7.2. Vetitë e lubrifikantëve Vetitë e lubrifikantëve përcaktohen me prova: fizike, kimike dhe mekanike.Provat e këtilla bëhen për ta përcaktuar grupin, llojin dhe përdorimin e lubrifikanteve.Çdo material lubrifikues i ka veçoritë e veta që i shërbejnë prodhuesit dhe shpenzuesitpër kontrollimin e cilësisë së tij. Këto prova bëhen sipas kërkesës konkrete osestandardit përkatës. Nga pikëpamja fiziko-mekanike lubrifikanti më i mirë është ai i cili ka aftësi më tëmëdha për vetë depërtim në boshllëqe të ngushta (çarje) ndërmjet sipërfaqeve fërkuesetë cilat lubrifikohen dhe të cilat me lubrifikim të tillë më së miri ndahen, me kusht qëlubrifikanti të ketë qëndresë ndaj tejshtypjes nga boshllëku-nën veprimin e ngarkesës ecila transmetohet ndërmjet pjesëve të lëvizshme që lubrifikohen. Për sa u përket kushteve nën të cilat punojnë, elementet e gërshetuara, siç janë:temperatura, lagështia, pluhuri, agresiviteti kimik i ambientit të punës, shpejtësia,shtypja dhe ndryshimet e ngarkesës që transmetojnë elementet, lubrifikantet duhet tëjenë fizikisht dhe kimikisht stabile. Stabiliteti i lubrifikanteve, varësisht nga kushtet epunës, garantohet me disa karakteristika të lubrifikantëve. 2004 .
  • 75. 76 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini 7.3. Ndarja dhe llojet e lubrifikantëve Nevoja për plotësimin e kërkesave që lindin për shkak të kushteve të ndryshme tëpunës nën të cilat punojnë detalet e ndryshme, kanë sjellë deri te formimi i llojeve tëndryshme të lubrifikuesve, të cilët mund të ndahen në tri grupe të mëdha: a) Vajrat lubrifikues b) Grasot konzistente (kallamazet) c) Materialet tjera lubrifikuesea) Vajrat lubrifikues Vajrat lubrifikues janë produkte të lëngëta me prejardhje bimore, shtazore dheminerale, si dhe lubrifikuesit sintetik (artificial). Vajrat lubrifikues minerale përfitohen nga mbeturinat e naftës-mazutit i cilidistilohet në fraksione: vajra solar, boshtorë, të makinave dhe cilindrike. Vajrat lubrifikuese minerale dallohen me stabilitet të lartë ndaj veprimit tëoksigjenit nga ajri dhe ndaj veprimit të temperaturës. Stabilitetin e kanë më të madh sevajrat me prejardhje bimore dhe shtazore. Në disa raste speciale vajrave minerale ishtohen sasi të vogla (deri në 5%) vajra me prejardhje bimore ose yndyra shtazore. Karakteristikë kryesore e vajrave lubrifikues është viskoziteti, pastaj dendësiaspecifike, temperatura e ndezjes dhe vetëndezjes, temperatura e trashjes (kalimit ngagjendja e lëngët në konzistente), përmbajtja e hirit, etj.Vajrat lubrifikues ndahen në shtat grupe: industriale, për anije, të turbinave, përkompresorë, vaj për motorë me djegie të brendshme, vaj për cilindra dhe mazutilyerës. 1) Vajrat lubrifikues industrial-janë vajra të cilët përdoren për lubrifikimin emakinave vegla dhe mekanizmave të cilat punojnë në temperaturë normale të ambientit.Vaji industrial i lehtë për makina përdoret më së shumti (viskozitetin e ka 4-4,5 °E50).Ai përdoret për lubrifikimin e pjesëve më të mëdha të makinave vegla në industrinëmetal përpunuese, cilindrave të motorëve me naftë (përveç motorëve dizel), etj. 2) Vajrat lubrifikues të anijeve- përbëhen prej 80 – 90 % vajra minerale dhe 10- 20% vajra me prejardhje bimore që nuk thahen (nuk avullojnë).Viskozitetin e kanë 6- 9 °E. Vajrat lubrifikues të anijeve përdoren për lubrifikimin e pjesëve të lëvizshme tëanijeve detare të cilët ftohen me ujë. Vajrat lubrifikues të anijeve me ujë formojnë njëemulzion kompakt (homogjen) i cili nuk shpërlahet nga uji dhe ka veti lubrifikuese tëmira. 2004 .
  • 76. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 77 3) Vajrat lubrifikues të turbinave- përfitohen prej destilateve të naftës bimorevajore dhe i nënshtrohen pastrimit të kujdesshëm me acid sulfurik dhe me elemente përzbardhim. Përdoren për lubrifikimin e kushinetave të turbinave. 4) Vajrat lubrifikues të kompresorëve-përpunohen në katër tipa :Vaji i lehtë për kompresorë ( 6,5 – 7°E50), vaj i mesëm për kompresorë (1,7 – 2,2 °E100),vaj i rëndë për kompresorë ( 2,3 – 2,8 °E100) dhe vaj për frigoriferë (2,0 – 2,3 °E50). Vajrat për kompresorë përfitohen nga destilatet më të mira të naftës dhe inënshtrohen filtrimit të thellë sepse, të pa pastruar mirë mund të shkaktojnë eksplodim. 5) Vajrat për lubrifikim të motorëve me djegie të brendshme – përfshijnë: vajratpër motorë, autotraktorë, për motorë të avionëve dhe për cilindra. Vajrat lubrifikues për motorë përdoren për lubrifikimin e motorëve të ndryshëm medjegie të brendshme, zakonisht të motorëve stacionarë. Vajrat lubrifikues për autotraktorë, janë vajra me karakter distilues. Përdoren përlubrifikimin e motorëve me djegie të brendshme të automobilave dhe traktorëve. Vajrat për aviacion janë me viskozitet të lartë të karakterit sekondar, të përpunuaraprej llojeve speciale të naftës më të mirë. Përdoren për lubrifikimin e motorëve tëaviacionit (të motorëve me fuqi të madhe specifike ). 6) Vajrat lubrifikuese për cilindra –përdoren kryesisht për lubrifikimin e makinaveme avull. 7) Mazuti lubrifikues dhe gudroni – janë mbeturina të pa pastruara (me përjashtimtë mazutit lubrifikues dimëror) me viskozitet të ndryshëm. Përdoren për lubrifikimin ekushinetave të akseve të vagonave, akseve të qerreve dhe për mekanizma të ngjashme. Një grup të veçantë të vajrave lubrifikues e formojnë vajrat detergjente të cilëtpërdoren për pastrimin e motorëve me djegie të brendshme.b) Lubrifikuesit konzistentë (yndyrat) Lubrifikuesit konzistentë janë materie lubrifikuese të trasha të cilat janë të përbëraprej vajrave të konzistuara(yndyrave), mineral, me lloje të ndryshme të sapunëve.Shpesh quhen graso konzistente ose kallamaze. Përparësia e grasove konzistente në krahasim me vajrat lubrifikues është mundësia eruajtjes (mbajtjes) së lubrifikuesit në çiftëzimet e detaleve të makinave që lubrifikohen,pa nxjerrjen e tij nga sistemi që lubrifikohet dhe pa derdhjen e lubrifikuesit. Varësisht nga prejardhja dhe përmbajtja këta lubrifikues ndahen në:  Mineral  Sapunor dhe  Të kombinuar Yndyrat (kallamazet) minerale. Më e rëndësishmja është vazelina.Përfitohet nga mbeturinat e naftës së përpunuar me origjinë parafinore. Është fraksion ivajit me dendësi më të lartë dhe i parafinës së ngurtë. Vazelina e ka pikën e shkrirjes tëulët (afër 40°C). Për dallim nga kallamazet tjera, edhe pas shkrirjes mbetet përmbajtja e 2004 .
  • 77. 78 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkinimëparshme. Më së shumti përdoret për lubrifikimin e kushinetave të vogla rrotulluesedhe rrëshqitëse, ku depërton uji. Yndyrat sapunore. Janë më të rëndësishmet dhe kanë përdorim më të gjerë.Janë një lloj tretësire koloidole e një lloj sapuni me vaj mineral dhe 1 deri në 4% ujë.Vetitë kryesore varen nga sasia e yndyrës, ndërsa sapuni shërben si stabilizues itretësirës vaj-ujë. Prodhohen duke e shkrirë sapunin e terur në vaj të vluar ose duke ineutralizuar thartirat yndyrore me bazë minerale. Më së tepërmi përdoren vajrat edistiluara ose të rafinuara me viskozitet 3,5 deri 60°E50. Sapunet prodhohen nga dhjamishtazor ose vaji bimor me ndonjë shtesë bazore. Dendësia e yndyrës rritet me rritjen esasisë së sapunit në të. Yndyrat sapunore ndahen varësisht nga përmbajtja e sapunit në të në :kalciumore, të natriumit, të aluminit, të litiumit, etj. Yndyrnt e kalciumit. Përmbajnë sapune të kalciumit të ashtuquajturasolidose ose të Shtauferit. Nuk janë stabile ndaj temperaturave të larta, sepse avullohendhe shkatërrohen, por janë rezistente në mese me lagështi. Përdoren më së shumti përlubrifikimin e kushinetave rrëshqitëse jo shumë të ngarkuara e që punojnë nëtemperaturë nën 50°C, ku mund të depërtojë uji e avulli. Yndyrat e natriumit. Përmbajnë sapunë të natriumit të ashtuquajturakonstaline. Kanë konzistencë më kompakte se solidoset dhe janë të qëndrueshme nëpresione dhe temperatura të larta. Zbërthehen me ujë, sepse sapuni i natriumit tretet nëujë. Përdoren për lubrifikimin e kushinetave rrotulluese ose rrëshqitëse me ngarkesë tëmesme dhe të lartë, në të cilat nuk depërton uji. Yndyrnt e aluminit. Janë të qëndrueshme në ujë dhe në presione të larta,por jo në temperatura mbi 100°C. Përdoren për lubrifikimin e mekanizmave të ndjeshëm(ndërruesit e shpejtësive, diferencialet, etj.) dhe atyre që punojnë në ngarkesa të mëdhadhe që janë në kontakt me ujin dhe avullin e ujit. Yndyrat e litiumit. Janë të mirë për punë në temperatura të ulëta për çkapërdoren për lubrifikim të pjesëve në aeroplanë, për lubrifikim në lokomotiva dheautomobila në kushte të dimrit, e sidomos për lubrifikimin e motorëve, makinave dhestabilimenteve në teknikën ftohëse. 2004 .
  • 78. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 79c) Materialet tjera lubrifikuese Në grupin e materialeve tjerë lubrifikuese bëjnë pjesë materiet lubrifikuese nëgjendje të ngurtë, të lëngët dhe të gaztë, tretje të ndryshme koloide dhe emulzionet.Nga materialet e ngurta që shfrytëzohen si lubrifikues, zakonisht në kombinim melubrifikues tjerë, përdoren grafiti, liskuni, dysulfidi i molibdenit, etj. Lubrifikantët e ngurtë. Përdoren atëherë kur nuk mund të arrihet lubrifikimi mevajra ose yndyra përkatëse, p.sh. kur detalet punojnë në temperatura të larta ose tejet tëulëta, apo nën presione të larta. Në këtë grup hyjnë : grafiti, dysulfidi i molibdenit,boraksi, sulfidi i bakrit, etj. Të gjithë lubrifikantët e ngurtë kanë fortësi të ulët, ashtu që materiali i tillë shpejtshndërrohet në pluhur dhe kapet mirë për sipërfaqet kontaktuese, të cilat tani lyhen mirë. Lubrifikantët e ngurtë përdoren për lubrifikimin e kallëpeve farkëtues dhe presues, tëcilindrave të kompresorëve, kalibrave për telëzim, kushinetave që punojnë nëtemperatura të larta, etj. 7.4. Vetitë karakteristike të lubrifikuesve Vetitë karakteristike të lubrifikuesve ndahen në veti fizike dhe kimike. Në vetitë fizike bëjnë pjesë: pamja dhe aroma, dendësia specifike (pesha specifike),viskoziteti, flakëzimi (temperatura e vetëndezjes dhe e djegies), pika e konzistimit(temperatura e trashjes), etj. Në vetitë kimike bëjnë pjesë të ashtuquajturit: numri i neutralizimit, numri isapunifikimit, numri jodik, përmbajtja e përgjithshme e yndyrës, përmbajtja e ujit,përmbajtja e hirit, etj. Më të rëndësishme janë karakteristikat eksploatuese: 1) viskoziteti i vajravelubrifikues dhe 2) numri i penetracionit i kallamazeve. a) V i s k o z i t e t i i v a j r a v e Viskoziteti i vajit është rezistenca e vajit (ose e lëngjeve në përgjithësi) ndajrrjedhjes; vaji më i trashë dhe më ngjitës rrjedhë më me vështirësi-ai është mëviskoz. Viskoziteti i vajit është një nga karakteristikat më të rëndësishme të tij, sepse ngaviskoziteti varet fuqia e bartjes së sipërfaqeve fërkuese të pjesëve ndërmjetveti, konsumimi i këtyre sipërfaqeve dhe vetë konsumimi i vajit. Megjithatë, me rritjen eshpejtësisë së lëvizjes rritet edhe rezistenca e brendshme inter molekulare (fërkimi) nëvaj për çka nxehen dhe bëhen më të rrjedhshëm (u bie viskoziteti) prandaj, për këtëarsye, te shpejtësitë më të mëdha përdoren vajra më të rrjedhshëm (vajra me viskozitetmë të vogël), ndërsa te shpejtësitë më të vogla vajra më viskoz (më të trashë). 2004 .
  • 79. 80 MATERIALET E REPARTIT Fatmir Çerkini Me ndryshimin e temperaturës ndërron edhe viskoziteti: me rritjen e temperaturës aibie, ndërsa me uljen e temperaturës viskoziteti rritet. Viskoziteti përcaktohet me anë të viskozimetrave. Në Europë (me përjashtim tëAnglisë) matet me anë të viskozimetrit të Englerit dhe shenohet me shkallë Engler(shenja : °E): Viskoziteti i Englerit është numër relativ i cili fitohet me anë tëkrahasimit të kohës së rrjedhjes së një sasie të caktuar të vajit që provohet ngaviskoziteti standard i Englerit, me kohën e rrjedhjes së një sasie të njejtë të ujit dhe nëtemperaturë të njejtë(20°C , 50°C dhe në 100°C). Në Angli viskoziteti matet me viskozimetrin e Redvudit dhe në mënyrë direkteshpreh kohën e rrjedhjes së një sasie të saktë të vajit që provohet, në sekonda tëRedvudit (shenja:R), ndërsa në Amerikë matet me viskozimetrin e Sajboldit dheshprehet me sekonda të Sajboldit (shenja: S ). Edhe në këto raste temperatura e matjes sëviskozitetit është 20°C, 50°C ose 100°C, e sipas Englerit kjo temperaturë shenohet nëshenjën e viskozitetit – si indeks: p.sh. 2°E20 (lexohet: dy shkallë të Englerit nëtemperaturë 20°C), ose 5°E50 (pesë shkallë të Englerit në temperaturë 50°C), etj. Viskozitetet e Englerit, Redvudit dhe Saiboldit janë viskozitete relative. Krahaskëtyre, me viskozimetra të posaçëm (sipas Vogelit, Osagut, Heplerit, Lavacekut, etj.)përcaktohet viskoziteti absolut i ashtuquajtur kinematik, i cili shprehet me njësi të cilatquhen stoike (shenja: St). Në mes të viskoziteteve të përmendura, me kusht që të krahasohen në temperatura tënjëjta, ekziston ky raport: 1 St=0,076°E, 1 R=29,3°E, 1 S=35,5°E. Te vajrat e mirë viskoziteti nuk guxon të ndryshojë në mënyrë të hovshme gjatëndërrimit të temperaturës së punës. Kjo veti te vajrat çmohet me të ashtuquajturin indeksi viskozitetit. Indeksi i viskozitetit përcaktohet me anë të krahasimit të vajit që provohetme përzierjen e vajrave më të mirë të Pensilvanisë të cilëve u është dhënë indeksi iviskozitetit 100 dhe vajrave më të dobët të Teksasit të cilëve u është dhënë indeksi iviskozitetit 0. Për auto vajra indeksi i viskozitetit nuk duhet të jetë nën 50, e për aviovajra nën 90. b) N u m r i i p e n e t r a c i o n i t t ë k a ll a m a z e v e Rezistenca e penetracionit është rezistenca e depërtimit të gjilpërësstandarde (të penetracionit ) në graso konzistuese. Sa më e butë që është grasojakonzistuese, aq më thellë do të depërtoj gjilpëra konzistuese: penetracioni( depërtimi igjilpërës penetracione ) do të jetë më i madh, ndërsa numri i penetraciont, me të cilinshprehet penetracioni, do të jetë më i vogël. 2004 .
  • 80. Fatmir Çerkini MATERIALET E REPARTIT 81 LITERATURA 1. Prof.dr.Fatmir Agolli,TEKNOLOGJIA KIMIKE INORGANIKE, Prishtinë 1983 2. Prof.dr.Nexhat Daci,KIMIA E MJEDISIT(Ndotja industriale-parandalim),Prishtinë 1998 3. Agim Mala,Muharrem Frashëri,Hilmi Bimbashi,TEKNOLOGJIA KIMIKE 2,Tiranë 1995 4. doc.Tahir Haxhiymeri,Ali Katragjini,Qiriako Leka,Shyqeri Meta,TEKNOLOGJIA E MATERIALEVE,Tiranë 1992 5. Fehmi Shehu,MOTORËT ME DJEGIE TË BRENDSHME I, II,Tiranë 1973 6. Dr.sc.Bajrush Bytyqi., Dr.sc.Hysni Osmani, Mr.sc. Nexhat Qehaja, MATERIALET E MAKINERISË (për klasën e I-rë të shkollës së mesme të makinerisë),Prishtinë 1998 7. Charles E. Mortimer, KIMIA(vëllimi II), 1998 8. Focus International Book Produktion,ENCIKLOPEDIJA TEHNIKE 1,2 ,Stockholm 1982 9. Dr.Bedri A.Kamberi ,KIMIA E APLIKUAR ,Prishtinë10..inxh.Borivoje Čurčić,TOPLOTNE MAŠINE (za IV razred maš.teh.škole),Beograd11. Mr.S.H.Skënderi,SISTEMI NDËRKOMBËTAR I NJËSIVE (SI),ETMM i KSAK,Prishtinë 1987 2004 .

×