Тепловой эффект аммиака

Так как температура в слое катализатора зависит от содержания аммиака в исходном газе и от температуры подогрева исходной смеси, в работе [481 изучено влияние температуры исходного газа на входе в кипящий слой железохромового катализатора на степень окисления аммиака. Как видно из рис. 80, повышение температуры подогрева исходного газа сначала приводит к увеличению степени окисления аммиака до максимального значения при дальнейшем повышении температуры степень окисления снижается. Увеличение степени окисления аммиака при повышении температуры исходного газа перед кипящим слоем катализатора происходит за счет снижения входного эффекта (см. главу П), который заключается в том, что температура исходного газа при проходе его через газораспределительную решетку изменяется от 4х (До решетки) до в основной части кипящего слоя. В то же время нагревание исходного газа выше 300° С приводит не только к уменьшению величины входного эффекта, но и к термическому окислению аммиака до азота на стенках реактора и при прохождении через газораспределительную решетку. Конкуренция этих двух факторов приводит к максимуму на кривой (рис. 80). Увеличение концентрации аммиака в исходном газе приводит к смещению этого максимума в сторону низких температур подогрева. Смещение максимума в сторону низких температур (на рис. 80 показано пунктирной линией) объясняется тем, что с увеличением концентрации аммиака в исходном газе тепловой эффект процесса (считая на единицу объема аммиачно-воздушной смеси) возрастает, количество выделившегося тепла в зоне входного эффекта увеличивается, величина же входного эффекта уменьшается, что приводит к увеличению степени окисления аммиака до окиси азота. [c.159]

Для получения кинетических. данных наиболее простой путь — осуществление изотермической р аботы интегральных конверторов, так как это ограничивает число переменных и облегчает интегрирование. Однако на практике изотермическая работа редко осуществляется, особенно для реакций с высокими тепловыми эффектами,вследствие ограничений в отводе тепла. Эти ограничения имеют большое значение, потому что плохой контроль за потоком тепла, приводящий к небольшим температурным градиентам в слое, может вызвать очень сильный эффект, поскольку скорость реакции экспоненциально зависит от температуры. При исследовании экзотермических реакций обычно применяют адиабатические трубные реакторы. Система температурного режима осуществляется таким образом, чтобы предотвратить утечку тепла через стенки реактора. Следовательно, профиль температур развивается вдоль длины реактора, размеры последнего зависят от теплоты реакции, теплоемкости реакционной среды и кинетики реакции. Полномасштабные заводские конверторы вследствие низкого соотношения поверхности и объема обычно работают адиабатически, и поэтому адиабатические- конверторы небольшого размера могут быть полезны для испытания на длительность пробега или для моделирования промышленной производительности. Эти конверторы могут работать либо на уровне полупромышленного масштаба, либо как пилотные установки. Адиабатические реакторы в настоящее время применяются для моделирования полномасштабных промышленных условий таких реакций, как высокотемпературная и низкотемпературная конверсия окиси углерода, реакция метанирования и синтез аммиака. [c.56]

Реакция идет в диффузионной области и ее скорость лимитируется диффузией аммиака из газа к поверхности жидкости. Количество тепла, выделяющееся при нейтрализации, складывается из теплового эффекта реакции и теплоты растворения образовавшегося нитрата аммония в воде [c.262]

Основные энергетические потоки АХМ следующие тепло греющего пара 0,, которое подводится к раствору в генераторе и является основной частью расхода энергии в установке тепло охлаждаемого объекта <Эо, которое подводится к аммиаку в испарителе и характеризует полезный эффект установки — ее холодильную мощность тепло, которое отводится в конденсаторе, абсорбере и дефлегматоре охлаждающей водой и в конечном счете передается атмосферному воздуху в вентиляторных градирнях. [c.378]

Реакция алкилирования экзотермична, тепловой эффект реакции составляет примерно 960 кДж на 1 кг алкилата. Для создания изотермических условий необходимо отводить тепло из реакционной зоны. В зависимости от типа реактора теплоотвод осуществляется либо испаряющимся аммиаком или пропаном через трубчатую поверхность, либо непосредственно за счет испарения части циркулирующего изобутана. [c.24]

Алкилирование протекает с положительным тепловым эффектом (теплота реакции 1172 кДж), и для отвода тепла реакции применяют хладагенты - аммиак или пропаны. Температурные пределы промышленного сернокислотного алкилирования колеблются от О до 10 °С. В случае остановки холодильного компрессора температура в реакторе резко повышается, что вызывает усиление полимеризации олефинов. В этом случае необходимо прекратить подачу олефинов, продолжать подачу и циркуляцию изобутана, поддерживать требуемую концентрацию кислоты путем добавления свежей кислоты и вывода из системы максимально возможного [c.79]

Весьма интересно отметить положительное влияние на активность цинк-хромового катализатора увеличения соотношения водорода к окиси углерода. В результате этого, во-первых, увеличивается концентрация дефектов и, во-вторых, отмечаются меньшие местные тепловые эффекты синтеза метанола, вследствие чего можно ожидать замедления дезактивации, связанной с уничтожением дефектов при отжиге. До сих пор не обращали внимания на степень превращения и величину теплового эффекта в пересчете на единицу поверхности катализатора в единицу времени. Рассмотрение этого вопроса в отношении синтеза и окисления аммиака показывает, что, чем больше тепла выделяется на 1 поверхности катализатора, тем быстрее дезактивируется катализатор. По-видимому, при разработке катализаторов для промышленных условий следует учитывать и эту сторону каталитического процесса. [c.103]

Тепловой эффект реакции синтеза аммиака относительно невелик, и указанный выше способ отвода тепла через трубки, помещенные в слой катализатора, достаточно эффективен. Охлаждающие трубки могут быть сконструированы, например, так, чтобы газ входил в них по внутренним более тонким трубкам, расположенным посредине внешних трубок, и выходил из этих тонких трубок во внешние охлаждающие трубки на участке, где выделяется максимальное количество тепла. Далее охлаждающий газ движется прямотоком с газом, проходящим через катал,изатор. [c.538]

Так как дроссельный эффект коксового газа незначителен, в практических условиях для покрытия потерь в окружающую среду и на недорекуперацию тепла требуется подвод холода извне. В данном процессе источником холода на низшей ступени охлаждения является аммиак, а на высшей ступени — азот высокого давления (200 атм). [c.257]

В реакционном пространстве колонны синтеза вначале почти мгновенно проходит экзотермическая реакция образования карбамата аммония (тепловой эффект около 38 ккал кмоль), а затем медленно протекает эндотермическая реакция дегидратации карбамата, сопровождающаяся поглощением тепла (около 8 ккал кмоль). Суммарные выделения тепла сравнительно невелики большая тепловая инерция реакционной массы обусловливает стабильность температурного режима, который легко регулируется в узких пределах (15—20 °С) изменением температуры подогрева поступающего аммиака. Во входной части реакционного пространства целесообразны приспособления для перемешивания поступающих реагентов. [c.229]

Процесс абсорбции аммиака экзотермичен. Теплота растворения ЫНз и СО2 составляет соответственно 8,43 и 5,88 ккал моль, тепловой эффект реакции нейтрализации аммиака двуокисью углерода равен 16,85 ккал моль. Значительное количество тепла выделяется также при конденсации паров воды, содержащихся в газе дистилляции. [c.66]

В производстве аммиачной селитры обычно применяют 45—58%-ную азотную кислоту. В этом случае тепловой эффект реакции нейтрализации соответственно уменьшается на величину теплоты разбавления азотной кислоты водой и на величину теплоты растворения аммиачной селитры. Количество тепла, выделяющегося при реакции, находится в прямой зависимости от концентрации и температуры азотной кислоты и газообразного аммиака. Так, при нейтрализации 50%-ной азотной кислоты 100%-ным аммиаком (температура азотной кислоты и аммиака 291 К) выделяется 105 кДж/моль тепла (рис. 45). [c.128]

Процесс нейтрализации протекает с выделением тепла. В уравнении (VII. 1) указан тепловой эффект нейтрализации 100%-ной азотной кислоты безводным газообразным аммиаком при Получении твердого нитрата аммония. [c.118]

Подлежащие вводу унифицированные агрегаты АМ-76 мощностью 450 тыс. т/год запроектированы по усовершенствованной энерготехнологической схеме с более полным использованием тепла химических реакций и с повышением степени его утилизации. Экономический эффект от внедрения этих агрегатов в сравнении с разработанными ранее оценивается в 2,7 руб/т аммиака, или 1,35 млн. руб. в расчете на один агрегат. [c.35]

Взаимодействие гидразина на катоде приводит к нежелательным эффектам а) снижению напряжения ТЭ при постоянном токе из-за сдвига потенциала катода в сторону отрицательных значений или уменьшению тока при постоянном напряжении ТЭ б) потере гидразина и кислорода и соответственно снижению фарадеевского к. п. д. в) дополнительной генерации тепла из-за реакции взаимодействия гидразина и кислорода и затруднению автоматизации системы терморегулирования г) увеличению продуктов реакции —воды и азота, на некоторых электродах может появляться аммиак. [c.131]

Тепло реакции образования мочевины принято по данным Б. А. Болотова, который экспериментально установил следующую зависимость теплового эффекта реакции конверсии карбамата аммония от избытка аммиака при 155— 210 °С [c.588]

Методы охлаждения. В широком значении слова охлаждение является наукой и искусством получения и поддержания температур ниже температуры окружающей среды. Низких температур можно достигнуть различным путем, а именно 1) с помощью фазовых превращений, сопровождающихся поглощением тепла, например посредством парообразования воды или аммиака, плавления льда или растворения соли 2) расширением сжатого газа или пара, при котором совершается внешняя работа 3) дросселированием 4) десорбцией газа 5) размагничиванием твердого тела 6) пропусканием электрического тока через спай двух металлов (эффект Пельтье). Действительно, любое обратимое изменение, включающее затрату работы, можно использовать для отвода теплоты и получения низких температур. Метод 1 чаще всего применяется для промышленного [c.482]

Распад ацетилена происходит даже в отсутствие кислорода при наличии соответствующего инициатора (перегрев из-за трения, искра и т. д.). При достаточно низком давлении (до 2 кгс/см ж 0,2 МПа) разложение ацетилена имеет местный характер и не представляет опасности. При повышении давления сверх 2 кгс/см ( г0,2 МПа) молекулы газа сближаются и начавшееся где-либо разложение распространяется по всей массе газа. Ввиду экзотермичности и цепного характера процесса наблюдается типичная картина детонационного разложения с волной, распространяющейся со скоростью более 1000 м/с. Однако взрывоопасность ацетилена значительно уменьшается при его разбавлении другими газами (азотом, водородом, углеводородами, аммиаком), которые аккумулируют тепло местного разложения ацетилена и препятствуют его взрывному распаду. При этом максимальное безопасное давление смеси зависит от концентрации ацетилена (рис. 23). Этот эффект нередко используют при работе с ацетиленом под давлением, при- [c.94]

При выборе сырьевой базы азотной промышленности следует предусматривать комплексное использование всех получаемых веществ для достижения максимального народнохозяйственного эффекта. Выше отмечалась возможность рационального использования тепла, выделяющегося в процессе синтеза аммиака. Образующийся при очистке азото-водородной смеси углекислый газ и полученный аммиак могут быть направлены на производ- [c.85]

Из приведенных данных видно, что замещение молекулы аммиака газообразной молекулой воды сопровождается отрицательным тепловым эффектом (—6—8 ккал) замещение же молекулы аммиака на. любой из изученных анионов сопровождается значительным выделением тепла. [c.152]

Нейтрализация фосфорной кислоты аммиаком происходит с выделением значительного количества тепла. Суммарный тепловой эффект процесса, протекающего в реальных условиях при нейтрализации фосфорной кислоты до моноаммонийфосфата [c.103]

Фазовые превращения (плавление, кипение, сублимация и т. п.) являются процессами, поглощающими относительно большие количества тепла. В природе имеются вещества, например вода, сернистый ангидрид, аммиак, фреоны, углекислота и другие, у которых процессы плавления, кипения, сублимации протекают при низких температурах, поэтому их применяют для получения охлаждающего эффекта. [c.8]

Устанавливаются также предельно допустимые концентрации для окиси и двуокиси углерода, находящихся в гидрирующем газе. Это делается вследствие двух факторов. Во-первых, окислы углерода адсорбируются на кислотных точках, и, следовательно, могут снижать скорость сероочистки, хотя этот эффект менее заметен, чем для аммиака. Во-вторых, окислы углерода метанируются с выделением тепла на кобальт-молибденовом катализаторе при температурах более 300° С (см. гл. 6), а также уменьшают парциальное давление водорода, что приводит, как сказано выше, к снижению скорости сероочистки. Превышение этой температуры может допускаться только в присутствии большого избытка углеводорода, однако на любой плохо работающей установке, на которой имеются потери углеводородного сырья, это приведет к значительному перегреву, представляющему опасность для катализатора. Поэтому общая предельная концентрация окислов углерода устанавливается равной [c.80]

OK, то для доведения реагирупцих веществ до звданной температуры требуется значительный расход высокопотенциального тепла /104/. Например, при производстве аммиака по схеме с двухступенчатой конверсией природного газа суммарный тепловой эффект паровой и паровоздушной конверсии метана, конверсии окиси углерода, метанирования и синтеза аммиака экзотермическими. Однако вследствие высокого температурного уровня паровой конверсии, превышающего уровень реакций конверсии СО и синтеза аммиака, ее осуществляют за счет высокопотенциального тепла сжигания топлива. [c.293]

Следовательно, х должен увеличиваться приблизительно пропорционально общему давлению в реакционной смеси. Опыты Габера подтверадают зто. Он показал, что содержание аммиака в равновесной смеси при 800° и давлении 1 ат равно приблизительно 0,012% объемн., тогда как при давлении 30 ат (при той же температуре) содержание аммиака достигало 0,34%о, т. е. было приблизительно в 30 раз больше. Однако пропорциональность между выходом и давлением наблюдается только при небольшом содержании аммиака в газовой смеси, если же содержание аммиака большое, выход оказывается несколько меньше рассчитанного. Повышение температуры оказывает неблагоприятное действие на конверсию азота и водорода в аммиак это вытекает из принципа ле Шателье. Взаимодействие азота и водорода с образованием аммиака сопровождается выделением тепла повышение температуры смещает равновесие в направлении поглощения тепла, поэтому выход аммиака уменьшается с повышением температуры. Влияние температуры на константу равновесия реакции К и ее связь с тепловым эффектом реакции выражается уравнением [c.677]

Имеются некоторые доказательства тому, что выход гидразина может увеличиваться с температурой, и поэтому будет желательным иметь устройства для контроля температуры вплоть до 300° С. При температурах выше 300° С становится значительной термическая деструкция гидразина. Разложение аммиака либо до гидразина, либо до азота эндотермично. В данном случае, однако, энергия, необходимая для реакции, будет обеспечиваться за счет радиации (см. п. 6. 46), а часть энергии радиации будет превращаться в тепло. Суммарный эффект поэтому будет связан с выделением тепла, и должно быть предусмотрено охлаждение. Однако максимальный отвод тепла, который необходим в этом случае, определяется энергией источника радиации, т. е. будет, вероятно, довольно малым. [c.263]

Процесс нейтрализации протекает с выделением тепла [уравнение (УНЫ)]. Выше указан тепловой эффект нейтрализации 100%-ной азотной кислоты безводным газообразным аммиаком при получении твердого нитрата аммония. В производственных условиях применяется азотная- кислота концентрацией 45—60% ИМОз. [c.190]

Известно, что разбавленче азотной кислоты протекает с выделением тепла. В производстве аммиачной селитры используются уже готовые растворы азотной кислоты, поэтому количество тепла, выделяющегося при нейтрализации таких растворов, уменьшается на величину теплоты разбавления кислоты. Чем выше концентрация применяемой азотной кислоты, тем меньше значение теплоты ее разбавления и тем больше тепловой эффект нейтрализации растворов азотной кислотц аммиаком. [c.190]

Тепловой эффект реакции (V1II-3) дан для процесса при постоянном давлении. Прн взаимодействии СО2 н жидкого аммиака тепло реакции равно [c.209]

Многие из химических процессов сами по себе слабо экзо- или эндотермические. В этом случае для их осуществления почти не требуется подвода тепла, а в некоторых случаях даже необходимо отводить его. Однако для доведения реагирующих веществ до заданной, часто весьма высокой, температуры требуется значительный расход высокопотенциального тепла. Например, при производстве аммиака по схеме с двухступенчатой конверсией природного газа в трубчатых печах суммарный тепловой эффект экзотермических реакций шахтной доконверсии метана, конверсии оксида углерода, метанирования и синтеза аммиака превыщает тепловой эффект эндотермической реакции паровой конверсии в трубчатой печи. Однако из-за низкого температурного уровня тепла экзотермических реакций паровую конверсию осуществляют за счет высокопотенциального тепла, получаемого при сжигании топлива. [c.111]

При абсорбции аммиака и углекислоты рассс.юм происходит значительное выделение тепла теплота растворения аммиака составляет 8430 ккал/кг-мол, а теплота растворения СО,—соответственно 5880 ккал/кг-.иол. Кроме того, выделением тепла сопровождается реакция нейтрализации аммиака углекислотой (тепловой эффект 16 850 ккал/кг-мол NHg) тепло выделяется также при конденсации водяных паров, содержащихся в газах дестилляции. Общего количества выделяющегося тепла достаточно для нагревания рассола на 80— 0 . [c.78]

При абсорбции аммиака и углекислоты расселим происходит значительное выделение тепла теплота растворения аммиак -составляет 8430 ккал/кг-мол, а теплота растворения СОз—соотвег-, ственио 5880 ккал/кг-мол. Кроме того, выделением тепла сопр -вождается реакция нейтрализации аммиака углекислотой (теил .-вой эффект 16850 ккал/кг-мол Нз) тепло выделяется также пр конденсации водяных паров, содержащихся в газах дестилляции. Общего количества выделяющегося тепла достаточно для нагревг-ния рассола на 80— 0°. [c.78]

Фирма Хемико предполагает использовать не только реакционное тепло, но и тепловой эффект адиабатического сжатия газов, что позволяет полностью отказаться от потребления пара п воды со стороны при одновременном увеличении расхода электроэнергии до 250 квт-ч/т [133, 138] при рекуперации энергии расход ее может быть уменьшен до 158 квт-ч/т карбамида. Фирма Тое-Коацу разработала кооперирование производств аммиака и карбамида, что дает возможность уменьшить расходные коэффициенты по пару — до 0,52 Мкал/т, электроэнергии — до 93 квт-ч/т и воде — до 100 м /т при одновременном сокращении общих капиталовложений на 5—10% [135]. [c.403]

Из данных табл. 1 видно, что все реакции взаимодействия окислов азота с аммиаком экзотермические. Наибольшее количество тепла выделяется при реакции № 1 655.1 ккал./моль при стандартных условиях, затем следуют реакции №№ 5 и 2 с тепловыми эффектами соответственно 451.0 и 432.8 ккал./моль. Термодинамически наиболее вероятны реакции №№ 1 и 2, протекающие без участия молекул воды, которая появляется только как один из конечных продуктов реакции. Для эквимолекулярной смеси N0 и N02 более вероятна реакция № 7, для которой константа равновесия рассчитывалась с помощью термодинамических функций КаОз, [c.7]

При концентрации Р2О5 в кислоте менее 18% тепла аммонизации недостаточно для прогрева пульпы до температуры кипения, и наблюдаются гидроудары. Это объясняется [77] тем, что взаимодействие аммиака с кислотой происходит по поверхности газовых пузырьков, в объеме которых поглощаемый аммиак замещается испаренной водой. Попадая в область низких температур, за счет конденсации пара пузырьки схлопываются , т. е. происходит гидроудар. Устранение этого эффекта возможно путем подогрева кислоты или увеличения ее концентрации. [c.80]

Контактные аппараты степлообменом внутри слоя катализатора. Синтез аммиака — простая обратимая экзотермическая реакция, тепловой эффект ее значителен. Целесообразно проводить реакцию, постепенно понижая температуру (см. стр. 36). Поэтому необходим отвод тепла. В слое катализатора помещены холодильные трубки (рис. 63). Предварительно нагретая газовая смесь проходит через эти трубки снизу вверх в направлении, обратном движению газа в слое катализатора. Подогретый в трубках газ вступает в слой катализатора и движется вниз, отдавая часть выделяющегося тепла газу, проходящему через трубки. Поэтому температура катализатора сначала повышается, а затем постепенно падает, особенно внизу слоя, как это и требуется. [c.81]