Методы связывания азота воздуха

Освоено три основных промышленных метода связывания азота из воздуха в его соединения дуговой, цианамидный и аммиачный. [c.254]

В 1916 г. в России был освоен в промышленном масштабе способ контактного окисления аммиака в окислы азота, который нашел широкое распространение. С развитием последнего метода дуговой метод связывания азота воздуха был оставлен в связи с большим расходом электроэнергии. [c.147]

МЕТОДЫ СВЯЗЫВАНИЯ АЗОТА ВОЗДУХА [c.83]

В 1901 г. было положено начало связыванию азота воздуха при помощи электрической дуги. В 1906 г. в заводском масштабе был осуществлен цианамидный метод связывания атмосферного азота. Цианамид кальция служил сырьем для получения аммиака. Наконец, в 1913 г. было налажено синтетическое производство аммиака из элементов. Одновременно был решен вопрос о получении азотной кислоты из аммиака. [c.108]

В 1805 г., как уже говорилось, Гей-Люссак, совместно с Гумбольдтом производил анализы воздуха. Оп пользовался эвдиометром А. Вольта, послужившим, кстати говоря, прототипом современных эвдиометров. Исследуя различные методы связывания кислорода воздуха с целью определения в нем содержания азота, Гей-Люссак, в частности, сжигал водород в кислороде. В результате этих опытов он нашел, что 100 объемов кислорода связываются в воду после смешения и взрыва с 199,89 объемами водорода, т. е. нри округлении наблюдается отношение 1 2. [c.107]

Комбинирование химических процессов с энергетическими вообще имеет большие перспективы. Это относится и к реакциям связывания азота воздуха. Возможно, что экономически выгодной окажется переработка оксида азота (около 1,5%) из газов, которые будут вьщеляться из генераторов будущих МГД-электро-станций (напомним, что в магнитогидродинамических системах тепловая энергия непосредственно превращается в электрическую). Благоприятные перспективы имеет и плазмохимический метод. При этом можно связывать до 3% азота. При действии гамма-лучей, например в атомных реакторах, образуется оксид азОта. Полученный подобным путем связанный азот всего на 10% дороже, чем тот, который получается по методу Хабера-Боша. К сожалению, есть тут одно но при облучении образуются радиоактивные изотопы, а их отделение пока еще весьма проблематично. Так что мы сделаем большую натяжку, если скажем, что эта технология в последующие 20 лет станет в один ряд с крупными химическими процессами. [c.291]

Помимо прямого синтеза аммиака из элементов, промышленное значение для связывания азота воздуха имеет разработанный в 1905 г. цианамидный метод. Последний основан на том, что при 1000° С карбид кальция (получаемый накаливанием смеси извести и угля в электрической печи) реагирует со свободным азотом по уравнению [c.384]

Второй путь — искусственное связывание азота атмосферы — получил свое развитие только в текущем столетии. Сюда относятся методы сжигания воздуха (1), синтеза аммиака (9) и цианамидный (9). Хотя все они могут рассматриваться как большие достижения химической техники, однако сопоставление с работой бактерий наглядно вскрывает грубость и несовершенство этих методов. Действительно, [c.435]

Лабораторный метод получения аргона основан на выделении его из воздуха. Для зтого кислород воздуха связывают раскаленной медью, затем газ осушают P Os и пропускают над раскаленным металлическим кальцием пли магнием для связывания азота. Получается сырой аргон, содержащий примесь остальных инертных газов, азота и кислорода. Этот метод весьма трудоемок. [c.65]

Из нескольких способов связывания молекулярного азота воздуха в виде азотсодержащих соединений основным стал аммиачный метод -получение аммиака из азота и водорода N2 + ЗН2 = NHз. Теоретические основы синтеза аммиака были заложены в исследованиях Ф. Габера в Германии в 1904-1907 гг, и там же К. Бош в 1913 г создал первую промышленную установку. [c.396]

Из нескольких способов связывания молекулярного азота воздуха в виде азотсодержащих соединений основным стал аммиачный метод - получение аммиака из азота и водорода N2 + [c.435]

Преимущества этого способа связывания азота стали очевидны, несмотря на трудности реализации процесса синтеза аммиака в промышленном масштабе. В то время уже начали развиваться такие отрасли азотной промышленности, как производство азотной кислоты из воздуха дуговым методом и цианамида из карбида кальция. Синтез аммиака представлял собой более экономичный и менее энергоемкий процесс связывания азота. Во время первой мировой войны в Лейна был построен второй крупный завод по производству синтетического ам Миака, производительность которого непрерывно увеличивалась. [c.455]

Метод связывания содержащихся в атмосфере азота и кислорода при помощи пламени электрической дуги — так называемый дуговой метод — был разработан в начале XX в. Окисление азота воздуха при высокой температуре (порядка 3000° С) протекает по реакции [c.28]

Получение азота. Атмосфера — главное вместилище азота в природе, и воздух, из которого азот исторически был изолирован впервые, является естественным источником его получения. Химические способы получения азота из воздуха сводятся к связыванию кислорода. Однако еще Резерфорд отметил, что крайне трудно насытить воздух флогистоном , т. е. полностью извлечь из него кислород. После того как в воздухе погибла мышь, свеча еще продолжает в нем слабо гореть, а когда погаснет и свеча, может гореть еще некоторое время фосфор. Поэтому наилучший результат получается именно при сжигании в замкнутом объеме воздуха фосфора. Этот способ получения малых количеств нечистого азота мы используем как лабораторный метод получения азота и сейчас. [c.414]

Широко разрабатывается метод связывания атмосферного азота путем прямого облучения смеси воздуха с кислородом в атомном реакторе. При этом за счет кинетической энергии (К. Э.) осколков деления урана молекулярный азот распадается на ионы и атомы [c.16]

Одновременно с цианамидным способом разрабатывали методы синтеза окиси азота непосредственным связыванием азота с кислородом воздуха (дуговой метод) [c.65]

Эти работы легли в основу большой промышленности дуговой фиксации атмосферного азота, развившейся уже в начале нашего века. Окисление азота воздуха при помощи электрических разрядов, в частности, при помощи высоковольтной дуги, в настоящее время имеет, главным образом, лишь историческое значение, так как способ этот, после появления более совершенных каталитических способов связывания атмосферного азота через аммиак, оказался экономически невыгодным и был очень быстро вытеснен из промышленности. Тем не менее, представляется целесообразным, хотя бы вкратце, осветить здесь дуговой способ связывания азота в качестве конкретного примера промышленного осуществления химического синтеза в газовой фазе при помощи электрических разрядов. Кроме того, как уже отмечалось ранее, в последние годы вновь появился интерес к электроразрядным методам фиксации азота, правда, уже не в дуговом варианте, а варианте с использованием высокочастотных разрядов в связи с многообещающими результатами исследований в этой области. [c.383]

Однако, так как для связывания азота путем окисления не требуется другого сырья, кроме воздуха, и получается сразу окись азота, кото-рую легко переработать в азотную кислоту и ее соли, этот метод представляет интерес. Основной задачей является снижение расхода энергии. [c.315]

Второй путь — искусственное связывание азота атмосферы — получил свое развитие только в текущем столетии. Сюда относятся методы сжигания воздуха (1), синтеза аммиака (9) и цианамидный (9). Хотя все они могут рассматриваться как большие достижения химической техники, однако сопоставление с работой бактерий наглядно вскрывает грубость и несовершенство этих методов. Действительно, относительные затраты энергии для получения одинакового количества связанного азота по каждому из них составляют [c.426]

Для связывания формальдегида, попадающего в сточные воды, предложен ряд химических методов окисление перекисью водорода, кислородом воздуха, персульфатом аммония, окислами азота и другими окислителями связывание сульфитом натрия, бисульфитом натрия, аммиаком альдольная конденсация в присутствии щелочей и ряд других. Однако все эти методы требуют большого расхода реагентов, дороги и трудно осуществимы. Кроме того, для полного связывания формальдегида требуются большие избытки реагентов, остающихся в сточных водах и дополнительно их загрязняющих. [c.316]

В промышленности азот получают методом конденсации и фракционной дистилляции воздуха при низких температурах или связыванием раскаленным коксом кислорода воздуха. В лаборатории получают окислением аммиака, разложением соединений азота, восстановлением азотной кислоты активными металлами. [c.256]

Пример 5. Установка для получения HNOg работает по методу связывания азота воздуха (дуговой способ). Температура печи 2727° С газы, покидающие печь, имеют температуру 1000 С. Определить [c.502]

Недавно комплексные металлорганические катализаторы нашли себе новую, весьма многообещаюш,ую область применения их удалось использовать для связывания азота воздуха. Проблема получения из молекулярного азота химических соединений, которые могут усваиваться живыми организмами, является крайне важной как в научном, так и в экономическом отношении. Применяемые в настоящее время методы связывания азота (получение аммиака и др.) требуют очень жестких услови1г высоких давлений, температур и т. д. Хотя эти процессы, как правило, каталитические, существующие катализаторы не могут идти ни в какое сравнение с биохимическими катализаторами, которыми обладают различнЕ,1е микроорганизмы (некоторые водоросли, клубеньковые бактерии и др.). Усвоение азота этими живыми организмами протекает в таких мягких условиях и с такими скоростями, о которых в технике пока пе приходится и мечтать. [c.193]

В стадии проверки на полупроизводственных установках находятся радиационные методы вулканизации резин [77], полимеризации покрытий на металлах, тканях и строительных материалах, изготовления древеснопласт-массовых композиций [36, 215], модификации синтетических и натуральных волокон [215, 245], крекинга нефти [73], получения связанного азота, озона, гидразина, гексахлорана и целого ряда других продуктов (36, 215, 245]. Некоторые из них, в частности радиационные методы полимеризации покрытий на металлах и строительных материалах, по-видимому, скоро будут внедрены в производство [36, 315]. Хотя еще рано говорить о промышленном воплощении таких методов, как связывание азота воздуха, получение гидразина и т. п., опыт работы подтверждает принципиальную возможность экономически выгодного использования ионизирующих излучений для инициирования энергоемких химических реакций в масштабе крупного производства. Из тщательного сопоставления всех видов затрат можно сделать выюд, что радиационный метод получения гексахлорана и аналогичных ему продуктов экономически значительно более выгоден, чем применяемый в настоящее время фотохимический [36]. [c.10]

Синтез аммиака в заводских условиях осуществляется путем связывания азота воздуха с использованием катализаторов, в качестве которых берется смесь Ре и Ре Оз с небольшой добавкой А12О3 и КОН. и является очень важным методом промышленного получения азотной кислоты и других азотных соединений. [c.224]

Дуговой способ связывания азота. Задача превращения недеятельного молекулярного азота атмосферы в химически активные формы его соединений была разрешена лишь в результате кропотливого, более чем векового труда ряда крупнейших ученых мира. Так, в 1771 г. известный английский ученый Кавендиш, открывший водород, обнаружил образование азотной кислоты при взрыве гремучего газа. В 1784 г. он нашел, что окислы азота образуются также при пропускании через воздух электрических искр. Релей, повторив опыт Кавендиша, получил значительное количество азотной кислоты путем непосредственного окисления атмосферного а.зота. В 1901 г. на Ниагарском водопаде был построен первый опытный завод по связыванию азота воздуха в пламени электрической дуги (дуговой метод). В 1905 г. Беркет ланд и Эйде, улучшив дуговой метод, построили завод в Норвегии. Сущность их метода сводилась к нагреванию воздуха в пла- [c.83]

В начале XX в. была решена исключительно важная проблема связывания атмосферного азота, что дало человечеству новый неисчерпаемый источник сырья для производства соединений азота. Известно, что над каждым квадратным километром земной поверхности в воздухе находется около 7500 тыс. т азота. Задача превращения этого недеятельного азота в химически активный решена последовательными усилиями многих ученых. В 1901 г. положено начало связыванию азота воздуха при помощи пламени электрической дуги (дуговой метод). В 1906 г. в заводском масштабе осуществлен цианамидный метод связывания атмосферного азота. Цианамид кальция представляет собой хорошее удобрение и может служить сырьем для получения аммиака. Наконец, в 1913 г. на основе многих работ было налажено синтетическое производство аммиака из элементов, которое получило бурное развитие и в настоящее время заняло главное место в производстве связанного азота. Одновременно был решен и вопрос [c.11]

В промышленности азотная кислота получается окислением аммиака, который в свою очередь получается путем связывания азота воздуха. В 1804 г. русский ученый В. В. Петров показал, что окись азота можно получить при пропускании через воздух электрических разрядов, а в 1814 г. В. Н. Каразин этим же методом предлагал получать селитру. Открытие промышленного способа окисления аммиака в азотную кислоту принадлежит инженеру-химику И. И. Андрееву — осниьателю азотной промышленности в России. Андреев предложил применять при окислении аммиака кислородом воздуха катализатор — платиновую сетку и реализовал этот способ сначала на опытной установке в Макеевке (1916), а затем на заводе в Сталино (1917). [c.112]

Азот необходим для всех форм жизни, однако азот, находящийся в воздухе, инертен, и лищь небольшая группа организмов способна превращать молекулы азота в связанную форму (аммиак). В результате биологической фиксации связывается приблизительно две трети всего количества азота, что составляет около 178-10 кг в год. Кроме того, еще около половины такого количества азота связывается физическими и химическими методами. В результате ионизирующей радиации, сжигания топлива и электрических разрядов в атмосфере образуются оксиды азота, а способом Габера азот связывается в виде аммиака. Следует заметить, что из всех недавних примеров вмешательства человека в круговорот элементов в природе промышленное связывание азота для нужд сельского хозяйства по своему размаху намного превосходит все другие. [c.400]

Ранее этот единственный метод использовался и в промышленности для получения азотной кислоты из чилийской селитры NaNOg. Но в 1898 г. на заседании Британской ассоциации ученых Крукс сформулировал важную проблему для технологов Фиксация атмосферного азота есть одно из величайших открытий, которых надо ожидать от изобретательности химиков . И уже в 1904 г. был предложен цианамидный метод связывания атмосферного азота с получением аммиака (с. 320). В 1905 г. был разработан дуговой метод сжигания воздуха , основанный на пропускании воздуха через электрическую дугу, в результате чего получается оксид азота (II), окисляющийся кислородом воздуха до оксида азота (IV), который растворяют в воде и получают азотную кислоту. В дальнейшем эти способы уступили место методу синтеза и переработки аммиака как более экономичному и пригодному для многотоннажного производства. Промышленное получение азотной кислоты основано на каталитическом окислении синтетического аммиака. [c.327]

Исторические сведения. В 1892 г. лорд Релей, исследуя плотность, обычных газов (кислорода, водорода и других), установил, что азот, получаемый из воздуха после связывания кислорода, имеет большую плотность чем азот, получаемый из химических соединений, таких, как аммиак или нитраты. Рамзай предположил, что различие в плотности объясняется присутствием в воздухе еще одного не открытого тяжелого газа. Ему удалось после удаления кислорода пропусканием воздуха над раскаленной медью связать, азот воздуха раскаленным магнием. Оставшийся газ оказался новым химическим элементом с характерным спектром. Одновременно он был выделен лордом Релеем, удалявшим азот старым методом Пристли и Кавендиша (см, стр. 569). Оба исследователя назвали новый элемент аргоном за его химическую инертность (греческое аргос apyog — инертный). Рамзай при исследовании минерала клевеита, о котором было известно, что при обработке его серной кислотой выделяется газ, похожий на азот, полагал, что этот газ окажется аргоном. Однако удалось установить, что выделяющийся из клевеита газ имеет новую спектральную линию, расположенную очень близко к желтой линии натрия, но заметно отличающуюся от последней. Эту желтую спектральную линию уже наблюдали многие астрономы в хромосфере Солнца в [c.114]

Получают их, сжижая воздух (—194° С, 1 атм). В несжижающей-ся части остаются неон и гелий. Отсюда их извлекают после связывания примеси азота газопоглотителями. Неон от гелия можно отделить вымораживанием или хроматографическим методом, в котором перемещение полосы адсорбированных газов по слою адсорбента вызывается движущимся температурным полем одновременно с движущимся потоком газов. Этот метод предложен Е. В. Вагиным [70] и разработан на основе теории теплодинамического метода А. А. Жуховицкого и Н. М. Туркельтауба [73]. Благодаря применению активированного угля, оказалось возможным разделить смесь неона и гелия при температуре жидкого азота. [c.316]

Эти элементы завершают шесть первых периодов системы Д. И. Менделеева. Некоторые свойства благородных газов проведены в табл. 32. Гелий имеет законченную оболочку 15-, у всех других устойчивые s p внешние электронные оболочки. Простые вещества в нормальных условиях — одноатомные газы. Из числа благородных газов в земной атмосфере больше всего аргона (около 0,9%), на долю остальных приходится около 0,1%- Эти газы особенно интересны для производства вакуумных и полупроводниковых приборов (для наполнения газоразрядных и осветительных ламп и как инертная среда в многочисленных технологических операциях с полупроводниками). Они плохо растворяются в воде, лучше — в органических растворителях. Получают их, сжижая воздух (—194° С, 101 325 Па). В несл< ижающейся части остаются неон и гелий, которые извлекают после связывания примеси азота газопоглотителями. Неон от гелия можно отделить вымораживанием или хроматографическим методом, в котором перемещение полосы адсорбированных газов по слою адсорбента вызывается движущимся температурны.м полем одновременно с движущимся потоком газов. Этот метод предложен Е. В. Вагиным и разработан на основе теории теплодинамического метода А. А. Жуховицкого и Н. М. Туркельтауба. [c.394]

Азот, получаемый в небольших количествах из воздуха методом адсорбции на углеродных молекулярных ситах, содержит гораздо больше примесей — до 2-10 мол. % и требует дополнительной очистки. Азот, получаемый диф-фзгвионным методом с использованием полимерных мембран, содержит еще больше примесей. Содержание основного вещества в продукте в зависимости от производительности колеблется от 95 до 99 мол. %, т.е. продукт требует дополнительной очистки. От влаги и диоксида углерода азот очищают теми же методами, что и кислород. Очистка технического азота от кислорода проводится путем его химического связывания в слое меди, нагретом до 400-470 °С. Технический азот с добавкой аммиака пропускают над активной медью. При этом кислород соединяется с медью, а оксид меди восстанавливается аммиаком до свободной меди. Такая очистка позволяет снизить содержание кислорода в техническом азоте до 10 мол. %. Ка- [c.914]

В производстве аммиака, азот, необходимый для азотоводородной смеси, получают из воздуха двумя принципиально различными способами 1) физическим разделением воздуха на азот и кислород и 2) совместно с получением водорода, путем связывания всего кислорода воздуха в виде СО2 и последующего отделения СО2 от азотоводородной смеси. Второй метод применяется чаще, [c.226]

По первому методу для обессеривания сернистого кокса применяли различные реагенты пар, воздух, паро-воздушную смесь, азот, водород, метан, хлор, аммиак, нефтяные газы. Применение газов, в соответствии с ранее рассмотренными механизмами реакций, протекающих в процессе прокалки кокса при 600—900 °С, основано либо на химическом связывании выделяющихся сернистых соединений, либо на быстром отводе первичных продуктов из зоны реакции. В некоторых случаях возможно совместное действие химических и физических факторов. Подача водорода сдвигает равновесие реакции (30) вправо и способствует быстрому отводу П З из системы. Подача твердых реагентов (А1С1д, НаОН и др.), которые могут связывать НаЗ, также должна способствовать более глубокому обессериванию. [c.90]

В книге из.пожены теория и технология связывания (фиксации) атмосферного азота в первичные продукты — аммиак и окись азота. Описаны способы получения исходных технологических газов (водорода, азота, кислорода, синтез-газа), при этом основное внимание уделено процессам переработки природного газа в сырье для азотной промышленности рассмотрены также принципы разделения воздуха и коксового газа методом глубокого охлаждения. Рассмотрены основы технологии переработки аммиака в азотную кислоту и в карбамид (мочевину). Кратко описано также производство метанола и высших синтетических спиртов. [c.2]