Що се отнася до натиск в условията на натиск с помощта на около 300-100 атм, но по-често от "среден" натиск ≈ 250 атм. Въпреки, че при тези условия само около 20% от изходните материали превърнати в амоняк, но в резултат на използване на технологична схема на процес обращение (въвеждане нереагирал Н2 и N2 отново в реакцията), общата степен на превръщане на изходните материали на амоняк е много висока.
2. Modern метод за получаване на амоняк
Работата на модерен завод амоняк е много сложно. Това изказване е изненадващо, ако "водени" единствено просто търсите реакция уравнение (1), което е в основата на синтеза на амоняк. Въпреки това, твърдението на сложността на промишлен синтез на амоняк не изглежда прекомерно След първото позоваване на схема на действие на растението амоняк, за природен газ (Фигура 1). Първата стъпка в синтеза на амоняк съдържа desulfurizer. Desulfurizer - техническо устройство за отстраняване на сяра от природен газ. Това е абсолютно задължително, защото стъпка сяра е катализатор отрова и "отрова" никелов катализатор в следващия етап за получаване на водород.
Вторият етап включва промишлен синтез на амоняк превръщането метан (производство промишлено водород). Превръщането на метан - е обратима реакция, която се проявява при 700 - 800 ° С и налягане от 30 - 40 атм използва катализатор никел чрез смесване на метан с водна пара:
CH4 + H2O ↔ CO + 3H2 (2)
Образувани чрез взаимодействие на водород, на пръв поглед, вече може да се използва за синтез на амоняк от реакцията (1) - необходимо е да се работи в реактора въздух, съдържащ азот. И се подава в етап (3), но други процеси се появят на този етап.
Той претърпява частично изгаряне на водород във въздуха кислород:
2Н2 + O2 = Н 2О (пара)
В резултат на този етап, смес от пара, въглероден оксид (II) и азот. Водните пари от своя страна се възстановява отново за получаване на водород, както втория етап от етап Тора върху тях, след първите три стъпки има смес от водород, азот и "нежелателно" въглероден оксид (II).
Фигура 1 етап (4) е определен като реакция "смяна", но може да се проведе в две различни температурни условия и катализатори. окисляване
CO, в резултат на предходните два етапа на СО2 провежда за тази реакция:
CO + H2O (пара) ↔ СО2 + Н2 (3)
"Shift" процес се провежда последователно в две "ректори измести". В първата от тях се използва Fe3O4 катализатор и процесът протича при достатъчно висока температура от 400 ° С При втория метод използва по-ефективен процес и меден катализатор успява да държи по-ниска температура.
В петото ниво на въглероден оксид (IV) «промият" от газовата смес чрез абсорбция с алкален разтвор:
КОН + СО 2 = К2СО3.
Реакция "смяна" (3) и обратим след етап 4 в газовата смес всъщност остава ≈ 0,5% SB. Този размер на СО е достатъчно, за да разруши катализатор желязо в основната стъпка синтез на амоняк (1). На шестия етап на въглероден оксид (II) се отстранява чрез взаимодействие с водород в превръщането на метан на специална никелов катализатор при температури от 300-400 ° С:
CO + 3H2 ↔ CH4 + H2O
Сместа газ, който сега съдържа ≈ 75% водород и 25% азот се пресова; по този начин налягането се увеличава от 25-30 и 200-250 атм. В съответствие с Менделеев-Clapeyron уравнение резултати като компресия на много рязко повишаване на температурата на сместа. Веднага след компресия трябва да се охлажда до 350-450 ° С Това е този процес и е описано с точност чрез реакция (1).
Позоваването
Свързани статии