главная контакты карта сайта гостевая книга

назад меню вперёд 

41.ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА АММИАКА.

Рассмотрим процесс синтеза аммиака из простых веществ: водорода и азота. Химизм процесса можно представить с помощью уравнения реакции.

N2 + 3H2s 2NH3 + Q

Реакция является обратимой, экзотермической, идущей с уменьшением объёма. Поскольку эта реакция экзотермическая, то понижение температуры будет смещать равновесие в сторону образования аммиака, но при этом существенно снижается скорость химической реакции. Поэтому синтез проводят при температуре 500-5500С и в присутствии катализатора. А так как катализатор ускоряет прямую и обратную реакцию одинаково, а повышение температуры смещает равновесие в сторону исхордных веществ, эти условия не выгодны для промышленного производства. В соответствии с принципами смещения равновесия для противодействия влиянию повышенной температуры используют давление. Для синтеза аммиака применяют давлнния 15-100 МПа. Различают три способа производства в зависимости от используемого давления:
1. Низкого давления (10-15 МПа);
2. Среднего давления (25-30 МПа);
3. Высокого давления (50-100 МПа).
Наиболее распространённым является второй способ.
В качестве катализатора используют губчатое железо с с добавками оксидов алюминия, калия, кальция, кремния.

Отрицательно на скорость образования аммиака влияют вредные примеси: вода, сероводород, оксид углерода (II). Они отравляют катализатор, снижая его активность. Поэтому азотводородную смесь тщательно очищают. Однако и при этих условиях только часть смеси превращается в аммиак. Для полного использования исходных веществ непрорегировавшую часть смеси вновь направляют в реактор.
Рассмотрим процессы, протекающие при синтезе, назначение аппаратов.

Схема производства аммиака.

схема производства аммиака

Аппарат Назначение аппарата, процессы, протекающие в нём.
1 трубопро-
вод
Подаётся предварительно подготовленная смесь, состоящая из 3 объёмов водорода и 1 объёма азота.
2 турбо-
компрессор
Азотводородная смесь сжимается до определённого давления, неоходимого для данного процесса.
3 колонна синтеза Колонна синтеза преназначена для проведения процесса синтеза аммиака.В контактном аппарате расположены полки с катализатором.Процесс синтеза является сильно экзотермическим, протекает с большим выделением тепла, часть которого расходуется на нагревание поступающей азотводородной смеси. Смесь, выходящая из колонны синтеза, состоит из аммиака (20-30%) и непрорегировавших азота и водорода.
4 холодиль-
ник
Предназначен для охлаждения смеси.Аммиак легко сжимаем и при высоком давлении превращается в жидкость. При выходе из холодильника образуется смесь, состоящая из жидкого аммиака и непрореагировавшей азотводородной смеси.
5 сепаратор Предназначен для отделения жидкого аммиака от газообразной фазы. Аммиак собирается в сборник, расположенный в нижней части сепаратора.
6 циркуляци-
онный насос
Предназначен для возвращения непрореагировавшей смеси в контактный аппарат. Благодаря циркуляции удаётся довести использование азотводородной смеси до 95%.
7 аммиако-
провод
Предназначен для транспортировки жидкого аммиака на склад.
 

назад меню вперёд 


41

Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100 Союз образовательных сайтов Каталог@Mail.ru - каталог ресурсов интернет