ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Современные направления исследований фиксации атмо- Я сферного азота из "Технология азотной кислоты Издание 3" Если при 3000° к расчетная равновесная концентрация окиси азота в воздухе составляет 3,78%, то в смеси, содержащей 50% азота и 50% кислорода, эта концентрация достигает 4,67%. Однако в случае незначительного превращения азота и кислорода в окись азота применять воздух, обогащенный кислородом, экономически не выгодно. [c.20] Если процесс проводить в пределах температур, при которых не происходит диссоциации N2 и О2 на атомы, давление не влияет на равновесие реакции. При проведении синтеза окиси азота в области высоких температур в расчетах равновесной концентрации окиси азота необходимо учитывать диссоциацию N2 и О2 на атомы. [c.20] Значения констант равновесия при различной температуре по данным последних исследований приведены в табл. 3. [c.20] Как видно из рис. 1-1, кривая равновесного содержания окиси азота имеет максимум, абсолютное значение которого относительно оси температур очень сильно зависит от давления. С повышением давления, что следует также из принципа Ле-Шателье, равновесная концентрация окиси азота увеличивается, а значения оптимальных температур смещаются в сторону более высоких. [c.21] С учетом диссоциации молекул исходных компонентов на атомы следует, что при высоких температурах с ростом степени сжатия азотокислородной смеси выход окиси азота будет увеличиваться. Имеются предложения о повышении давления синтеза окиси азота до 50—100 атм. [c.21] Исследованиями Я. Б. Зельдовича, П. Я. Садовникова и Д. А. Франк-Каменецкого установлено, что при любом термическом методе образование окиси азота определяется тепловым процессом. [c.21] В случае сжигания топлива его горение завершается до начала образования окиси азота и выход N0 определяется температурой, составом продуктов сгорания и скоростью охлаждения нитрозного газа. [c.21] Максимальная концентрация окиси азота определяется условиями равновесия системы при максимальной температуре. [c.21] Я Садовников также пришел к заключению, что образование окиси азота происходит после почти полного сгорания топлива. [c.21] Pno — парциальные давления N2, О2, N0, атм т— время протекания реакции, сек. [c.22] Значения констант скорости реакции kj и 2 приведены на рис. 1-2. [c.22] Диаметр диска достигал 3 м мощность печи от 300 до 1000 кет, напряжение 500 в при частоте 50 период/сек. Производительность одной печи в пересчете на НЫОз составляла 0,5—1,5 т1сутки. [c.24] Получаемую в электрических печах окись азота после быстрого охлаждения подвергали окислению и перерабатывали в азотную кислоту почти так же, как перерабатывается в настоящее время окись азота, полученная контактным окислением аммиака. Содержание окиси азота в нитрозных газах составляло 1,5%. [c.24] Проблема фиксации атмосферного азота прямым методом продолжает интересовать химиков всех стран. [c.24] Много лет назад в Висконсин-ском университете (США) был испытан термический способ с использованием тепла горючих газов (регенеративный способ) пол.у-чения окиси азота из воздуха. Способ заключался в доведении температуры газа до 2100° С путем сжигания метана и последующей быстрой закалке окиси азота (рис. 1-4). [c.24] Процесс проводили в двух печах, заполненных кусками окиси магния. Воздух, предварительно подогретый до 100° С, проходил вторую печь и за счет аккумулированного в ней тепла нагревался до 1500° С. Затем к нагретому воздуху добавляли природный газ, температура воздуха за счет тепла сгорания метана повышалась до 2100° С. Газ поступал в первую печь и отдавал свое тепло насадке. При этом происходило быстрое (в течение сотых долей секунды) охлаждение газа до 300° С, т. е. осуществлялась закалка окиси азота. [c.24] Больщое значение для достижения высоких температур при сжигании метана или природного газа имеет использование воздуха, обогащенного кислородом. Принципиальная схема установки прямого связывания азота кислородом за счет использования тепла реакции сжигания метана в атмосфере воздуха, обогащенного кислородом, приведена на рис. 1-5. Для закалки окиси азота, полученной в реакторе I, нитрозные газы быстро охлаждались с помощью воды в холодильнике 2. Остальное количество тепла отводили в теплообменниках 3, 4 и 5. [c.25] Для получения окиси азота были испытаны ракетные двигатели. При сжигании этана в избытке воздуха, обогащенного кислородом (50% Ог), и при 21 ат в двигателях развивалась температура 2800—3000° К. В результате последующего прохождения газа через сопло Лаваля за 10 сек газ охлаждался до 1800° К. [c.25] Скорость охлаждения составила 10 град сек. Концентрация окиси азота в выходящем газе достигала 2,7%. Для устранения пере-Трева турбины, работающей на нитрозном газе, рекомендовали применять турбины с охлаждаемыми лопастями. [c.26] Исследовался также периодический процесс получения окиси азота в ударных трубках, в которых при взрыве газ сжимался и разогревался при последующем расширении газ быстро охлаждался. Концентрация окиси азота достигала 3%. [c.26] Вернуться к основной статье