Аммиак синтез, водородо-азотные смеси для

Пример. Газовую смесь объемом 1000 м с объемной долей азота и водорода 25% и 75% соответственно под давлением 200-10 Па при температуре 500°С пропустили через колонну синтеза. Выход аммиака составил 12%. Далее весь аммиак был окислен избытком кислорода воздуха (катализатор платина). Получившаяся азотная кислота растворилась в воде, образовавшейся в результате реакции. Определите массовую долю (%) азотной кислоты в растворе и массу раствора. [c.126]

Перечень технологических сред, для которых допускается применение предохранительных клапанов без подрыва хлор (жидкий и газообразный) аммиак (жидкий и газообразный) серный и сернистый ангидриды дифенильные смеси фосген метилизоцианат хлористый водород четыреххлористый углерод дихлорэтан, трихлорэтан уксусная кислота и уксусный ангидрид тетрагидрофуран гексахлорциклоиентадиен природный газ азотноводородная смесь конвертированный газ раствор углеаммонийных солей растворы аминов и анилина в хлорбензоле амины, полиамины и анилины метанол пары диметил- и дифенилоксида пары ртути меламин плав мочевины газы пиролиза синтез-газ кислород (жидкий и газообразный) водород коксовый газ окись углерода сероводород кетоны (циклогексанон и ацетон) кислые пары (азотная кислота, окислы азота, уксусная кислота) динитротолуол щелочная целлюлоза моно-этаноламин ацетальдегид и кротоновый альдегид непредельные углеводороды (этилен, пропилен, изобутилен, ацетилен и др.) предельные углеводороды (метан, пропан, бутан и др.) органические растворители (ксилол, бензол, циклогексан и др.) хлорпроизводные (хлорэтил, хлорвинил, хлорметил, хлоропрен и др.) калиевая, натриевая и аммиачная селитры циклогексаиол. [c.162]

Коксовый газ является сравнительно высококалорийным газом (низшая теплота сгорания =3 600—4 500 /скал/ж ), он содержит относительно немного балласта (С02+Кг = 6—10%), и поэтому его можно транспортировать и на большие расстояния. Однако металлургические комбинаты сами нуждаются в высококалорийном топливе, и поэтому коксовый газ в настоящее время потребляется в основном на месте. Коксовый газ является ценным сырьем для получения полиэтилена, а также сырьем для азотнотуковых заводов, и некоторая часть его используется в качестве химического сырья. Для синтеза аммиака МНз требуется смесь газов, состоящая из 75% водорода и 25% азота. Содержание водорода в коксовом газе достигает 55—60%, поэтому коксовый газ очень подходит для производства аммиака, и на некоторых коксохимических заводах сооружены и действуют азотнотуковые предприятия, использующие коксовый газ. Водород из коксового газа отделяют способом глубокого охлаждения, при котором отдельные компоненты газа, имеющие разную температуру перехода в жидкую фазу, переводят в жидкое состояние и отделяют от водорода, имеющего наиболее низкую температуру сжижения. Из разделительной аппаратуры получают водородно-азотную смесь, этилен, метан и смесь окиси углерода с азотом. Этилен идет на производство полиэтилена, а метан и смесь СО+N2 возвращаются на металлургические заводы для использования в качестве топлива в печах. При переработке коксового газа из него отбирается около 40% тепла. Коксовый газ может быть переработан и методом конверсии метана и окиси углерода по реакциям [c.53]

Для получения аммиака необходимо иметь газ, содержащий на каждые три объема водорода один объем азота. Такой газ получают при амешении водяного и паровоздушного газов. Смесь водяного и паровоздушного газов, применяемая для получения аммиака, называется полуводяным газом. Полуводяной газ, применяемый в азотной промышленности, содержит СО2 6—7%, СО 33—36%, Нз 37—42%, N2 21—23%, а также СН4 и НгЗ. Смешение паровоздушного и водяного газов происходит непосред ственно в газоходах, по которым отводятся газы из газогенераторного цеха. В связи с тем что процесс газификации топлива на азотнотуковых заводах уступает место более совершенным методам получения азотоводородной смеси для синтеза аммиака, описание технологических схем и основного оборудования этого производства, в книге не приводится. [c.40]

Возможность определения поверхности на любом этапе каталитического процесса возникает, если использовать реакционную смесь для хроматографических измерений. Такой метод возможен при исследовании процесса синтеза аммиака, так как рабочим газом служит азотно-водородная смесь стехиометрического состава. Удачное сочетание компонентов (водород — газ-носитель, азот — адсорбат) позволяет использовать широко распространенный хроматографический метод тепловой десорбции. [c.167]

Однако даже при указанных выше условиях синтеза высоких температуре, давлении, объемной скорости, наличии катализатора — не весь азот и водород вступают в реакцию. В газовой смеси, выходящей из реакционного (контактного) аппарата, содержится всего 18—20% аммиака, а остальное — непрореагировавшая азотноводородная смесь. Возник вопрос как использовать не вошедшую в реакцию азотно-водородную смесь Поступают следующим образом газовую смесь охлаждают, при этот аммиак сжижается, а смесь азота и водорода вновь заставляют пройти через тот же контактный аппарат, т. е. проводят процесс по циклической схеме. [c.99]

Состав коксового газа предопределяет возможность широкого использования его для многочисленных химических синтезов. Основной его компонент — водород — ценное сырье для синтеза аммиака, метанола и для гидрирования. Непредельные углеводороды, основной компонент которых — этилен, служат источником получения этилового спирта и ценного растворителя — дихлорэтана. Окись углерода можно использовать для различных синтезов, в частности, в производстве синтетических спиртов. Даже азот, содержащийся в коксовом газе — полезный компонент из него можно готовить азотно-водородную смесь для синтеза аммиака. [c.105]

Газ, содержащий окись углерода, водород и двуокись углерода, может быть получен почти из всех видов сырья, которые используются при производстве водорода (например, для процесса синтеза аммиака). В связи с этим промышленный синтез метанола базируется на тех же сырьевых источниках, что и вся азотная промышленность. Это кокс, уголь, коксовый газ, природный газ, мазут, нефть, синтез-газ производства ацетилена окислительным пиролизом. Первые промышленные методы получения газов, содержащих СО, основывались на применении кокса, или другого твердого топлива (антрацит, сланцы, бурые угли). В одном из наиболее старых, но крупных производств для получения исходного газа еще используются кокс и полукокс. В этом случае твердое топливо подвергается газификации при атмосферном или повышенном давлении. В качестве окислителя используют водяной пар (паровое дутье) или смесь пара и кислорода (паро-кислородное дутье). Процессы получения водяного газа на основе газификации твердого топлива подробно описаны в литературе и здесь не рассматриваются. Отметим лишь, что практически при любом режиме газификации отношение Нг СО в получаемом газе меньше 2, поэтому перед использованием состав газа регулируют путем конверсии окиси углерода водяным паром и очисткой конвертированного газа от двуокиси углерода. [c.69]

Синтез из аммиака и метана в аргоновой или азотной плазме. Аммиак и метан разлагались в плазме до элементов, поэтому реакция протекала при большом избытке водорода. Смесь аммиака и природного газа подавали в плазму перпендикулярно к оси пламени. [c.175]

Отметим, что в США природные газы уже давно используются для крекинга метана с целью получения сажи. Выделяемый при этом водород может быть использован для синтеза аммиака, но лишь при условии очистки от примеси непрореагировавшего метана. Так, близ" Сан-Франциско в 1931 г. построен завод синтетического аммиака, на котором водород получается крекингом метана, а азот на азотных установках Линде. Получаемая азотоводородная смесь подвергается очистке от примеси метана методом глубокого охлаждения. [c.109]

В алмиачном производстве широко применяется. двухступенчатая конверсия. Вначале проводится паровая конверсия в трубчатых, печах при которой метан конвертируется на 65-705 , и остаточное содержание его в конвертированном газе составляет 7-9/2. Оставшееся количество метана подвергается паровоздушой конверсии и образуется газ с отношением СО ) л 3 1, из которого затем получают азотно-водородную смесь заданного оостава для синтеза аммиака. Разработаны процессы двухступенчатой (паровой и парокислородной) конверсии для производств метанола и водорода, но промышленного развития они не получили. [c.138]

Естественны давние стремления ученых получить дешевое сырье для азотной промышленности. Начиная с XVIII в., предпринималось множество попыток синтезировать аммиак из азота и водорода. Смесь газов нагревали при разной температуре, подвергали высокому давлению, но практически получить аммиак не удавалось. В конце прошлого века Рамзай и Юнг заметили, что при пропускании над железом нри 800° аммиак не полностью разлагается на азот и водород. Попытка провести реакцию в обратном направлении — синтезировать аммиак из этих элементов — не увенчалась успехом. Однако французскому ученому Ле-Шателье на основе законов термодинамики удалось сформулировать условия синтеза аммиака. Он установил, что при повышении температуры равновесие реакции [c.112]

Значение второго начала термодинамики для химии можно пояснить следующим типичным примером. Эквимолярная смесь азота, водорода и аммиака заполняет сосуд под умеренным давлением при высокой температуре, когда реакции идут быстро. Реакция N2ЗН2 = 2МНз в этой смеси мыслима в обоих направлениях, одинаково не противоречащих первому началу. В действительности же в указанных условиях она идет лишь в сторону разложения аммиака до тех пор, пока его не останется в смеси очень малое, но вполне определенное количество. После этого реакция останавливается и наступает состояние, называемое химическим равновесием. Очевидно, что выбранные условия мало пригодны для синтеза аммиака азотно-водородная смесь прореагирует лишь в очень малой доле и значительных количеств аммиака получить из нее не удастся. Второе начало позволяет все это предвидеть, указать зависимость равновесных концентраций от давления и температуры и выбрать наиболее благоприятные условия для получения нужных продуктов. Действительно, созданию важной промышленности синтетического аммиака предшествовало термодинамическое исследование, установившее оптимальные условия реакции. [c.288]

Схема производства синтетического аммиака приведена на рисунке 56. Смесь, состоящая из 3 объемов водорода и 1 объема азота, засасывается в компрессор и сжимается до 800 атм. Затем она проходит через маслоотделитель (для удаления частиц масла) и через фильтр, наполненный прокаленным углем. Тщательно очищенная азотно-водородная смесь лоступает в контактный аппарат, где находится катализатор — губчатое металлическое железо с добавкой соединений алюминия и калия. Здесь при температуре около 500° С и происходит синтез аммиака. Газовая смесь, выходящая из контактного аппарата, содержит 20—30% аммиака и не вступившие в соединение азот и водород. Она подается в трубчатый холодильник, где под высоким давлением аммиак сжижается, а азот и водород снова поступают в контактный аппарат. [c.190]

В первой реакции кислород дается в виде воздуха, а следовательно, вместе с азотом. Образующаяся при этом смесь газов на один объем азота содержит три объема водорода. Следовательно, здесь уже не требуется сжижать воздух для выделения азота. Значительная примесь углекислоты удаляется из смеси газов путем пропускания ее под давлением через воду. Реакция соединения водорода с устойчивоинертным азотом проходит при сильном сжатии смеси этих газов (давление порядка сотен атмосфер), высокой температуре и присутствии катализатора — вещества, ускоряющего ход реакции с увеличением выхода конечного продукта — аммиака. При этих условиях процесс синтеза аммиака на азотных заводах требует высокого технического оснащения. Применяемая аппаратура отличается высокой мощностью и производительностью. Азотный завод средней мощности перерабатывает в час 30—40 тыс. м смеси азота и водорода. [c.6]