Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English

Аммиак применение из водорода и азота

    До конца 20-х годов в химической термодинамике наибольшее внимание исследователи уделяли изучению фазовых переходов и свойств растворов, а в отношении же химических реакций ограничивались преимущественно определениями их тепловых эффектов. В известной степени это объясняется тем, что именно указанные направления химической термодинамики стали первыми удовлетворять потребности производства. Практическое же использование методов термодинамики химических реакций для решения крупных промышленных проблем долгое время отставало от ее возможностей. Правда, еще в 70—80-х годах методы химической термодинамики были успешно применены для исследования доменного процесса. К 1914 году на основе термодинамического исследования Габер определил условия, необходимые для осуществления синтеза аммиака из азота и водорода, что привело в конечном результате к возможности промышленного получения в больших количествах аммиака, азотной кислоты, азотных удобрений, взрывчатых веществ и порохов из дешевых и широко доступных исходных материалов. В 20-х годах, лишь после того, как термодинамическое исследование реакции синтеза метанола из Н2 и СО дало возможность определить условия, при которых положение равновесия благоприятно для этого, синтеза, наконец была решена проблема создания производства метанола из дешевого сырья. Полученные результаты показали также, что проводившиеся ранее поиски более активных катализаторов не были успешными не из-за их малой активности, а вследствие недостаточно благоприятного положения равновесия в условиях, в которых пытались осуществить эту реакцию. Известны и другие примеры успешного применения методов термодинамики химических реакций для решения промышленных задач. Однако только с конца 20-х годов плодотворность применения этих методов исследования начинает получать все более широкое признание. [c.19]


    Сырьем для производства аммиака является смесь азота и водо рода. Эту смесь получают разными способами. Наиболее распространенные из них газификация твердого и жидкого топлив с последующей конверсией окиси углерода, конверсия метана и других углеводородных газов, комплексная переработка природного газа в ацетилен и синтез-газ, фракционное разделение горючих газов, в частности коксового, методом глубокого охлаждения, разделение воздуха на азот и кислород с применением для этого глубокого холода и электрохимический способ получения водорода и кислорода. [c.151]

    Сжижение газов получило широкое применение в промышленпости. Аммиак, хлор (и некоторые другие газы) большей частью сохраняются и транспортируются в сжиженном состоянии в стальных баллонах или цистернах. Для многих целей в таком же виде применяется и углекислота. Сжижение воздуха используется для разделения его на составные части, главным образом для выделения азота. Жидкий воздух применяется и в лабораторной практике для получения низких температур до —180° С. Жидкий водород дает возможность понижать температуру до 15—20° К, жидкий гелий — до 4,2° К и при кипении в вакууме — до 0,8° К .  [c.111]

    Важную роль в технике играют водородсодержащие атмосферы (водород, диссоциированный аммиак и другие азот-водородные смеси), применение которых обеспечивает безокислительный нагрев многих металлов и сплавов. Воздействие этих атмосфер на электронагревательные сплавы удобнее всего рассмотреть на примере взаимодействия сплавов Fe - r-Al с водородом (пароводородной смесью). [c.108]

    Многообещающими представляются опыты применения катализа во взвешенном слое для неполного окисления метана и других углеводородов до формальдегида или метанола [2, 30—321, для процессов конверсии метана и окиси углерода с водяным паром в производстве водорода [33—35], а также для конверсии аммиака до окиси азота на окисных катализаторах [361. [c.91]

    Широкое применение процесс электролиза воды нашел в первой четверти XX в., когда был разработан и начал использоваться в промышленных масштабах синтез аммиака из водорода и азота. Причем это стало возможным в странах, богатых гидроэлектроэнергией, где были созданы крупные для того времени установки электролиза воды. В этот период в общем производстве водорода для нужд химической промышленности заметное место занимал электрохимический метод. Однако в дальнейшем в связи с разработкой эффективных способов получения водорода из природного газа и других видов углеродсодержащего энергетического сырья широкое развитие получили химические способы производства водорода. [c.50]


    Применение водорода. Основной потребитель водорода — химичес-ская промышленность. Огромные количества его (вместе с азотом) расходуются на синтез аммиака — исходного продукта для получения азотной кислоты и азотсодержащих минеральных удобрений. Следовательно, водород имеет большое сельскохозяйственное значение. Водород используют для гидрогенизации жидких жиров и получения более ценных твердых жиров, идуш,их на изготовление маргарина. Взаимодействием водорода с оксидом углерода (Н) (в присутствии катализаторов) синтезируют метанол 2Н2+СО=СНзОН. [c.276]

    Наибольший эффект достигается при применении газофазового метода нанесения пироуглерода, карбида кремния, нитрида бора. В качестве источника пироуглерода используются углеводороды (метан, этан, пропан, бензол и др.) для образования карбида кремния применяется смесь хлорсиланов с углеводородами. Источником углерода может служить также углеродное волокно. Газом-носителем служит аргон, азот, водород, гелий. Изменение термических характеристик [27] УВМ зависит от условий термообработки, количества нанесенного пироуглерода или карбида кремния (табл. 4.4). Для покрытия УВМ нитридом бора применяется смесь B I3-I-NH3, в которой аммиак является источником азота [28], а при нанесении алюминия — пары А1(С4Нэ)з [29]. Покрытие пироуглеродом производится в газовой среде при 900—1200°С, а карбидами и боридом — при 1500 — 1800 °С. [c.307]

    В последнее время находят применение катализаторы синтеза аммиака, восстановленные вне колонны. В этом случае восстановление проводят в специальных аппаратах водородом, азото-водородной смесью или танковыми газами ири объемной скорости 2000—5000 ч"1. Восстановленный катализатор обладает пирофорными свойствами (самовозгорается на воздухе). [c.353]

    Практическое использование водорода началось с небольших количеств, потреблявшихся главным образом для воздухоплавания, освещения, гидрогенизации жиров и пайки свинца. В 20-х годах текущего столетия промышленное производство водорода резко возросло во всех странах мира, что было обусловлено разработкой и широким внедрением в практику процесса синтеза аммиака из водорода и азота. Этот процесс получил огромное развитие в связи с непрерывным увеличением производства и потребления минеральных удобрений. Большие количества водорода потребовались для производства метилового спирта, а с 50-х годов и для синтеза карбамида. В меньших количествах водород находит разнообразное применение во многих других отраслях народного хозяйства. Значительно увеличилось использование водорода для гидрогенизации жиров, гидрирования угля, тяжелых масел, при синтезе спиртов, жирных кислот, получении углеводородов, перекиси водорода, синильной и соляной кислот и других продуктов, а также для сварки, резки и обработки металлов, в производстве электрических ламп и аккумуляторов. [c.7]

    Водород, наряду с азотом, кислородом и окисью углерода, является исходным сырьем для синтеза важнейших химических продуктов аммиака, азотной кислоты, углеводородов, спиртов и т. п. Водород широко применяется в топливной промышленности для получения бензина путем гидрогенизации твердых и жидких топлив. В настоящее время разрабатывается вопрос о применении водорода в качестве топлива для двигателей внутреннего сгорания. Горение водорода в кислороде используется в технике для получения высоких (до 2500°) температур, необходимых для плавления кварца и тугоплавких металлов. [c.21]

    Мембраны из кремнийорганических полимеров обеспечивают выделение гелия из природного газа с высоким выходом [8, с. 175]. Весьма эффективным является использование мембранного метода разделения газов в производстве аммиака, в частности отделение аммиака от водорода и азота, а также разделение водорода и азота. Перспективным является также применение мембран для разделения газообразных продуктов сгорания топлива. Большое значение имела бы разработка метода улавливания сернистого газа. В настоящее время в атмосферу выбрасывается огромное количество SO2, образующегося при сгорании торфа, сланца, угля. Будучи [c.116]

    В настоящее время трудно назвать область науки или народного хозяйства, в которой для решения общих и конкретных задач не применялась бы физическая химия. Являясь в основном теоретической наукой, она решает многие практические задачи, непосредственно относящиеся к проблемам научно-технического прогресса энергетическая проблема, решение которой может осуществиться расширением сети атомных электростанций или использованием в качестве топлива газообразного водорода с его предварительным получением при разложении воды под действием падающих квантов света проблема интенсификации химических и фармацевтических производств путем увеличения скорости химических реакций повышение избирательного превращения реагентов в полезные продукты с уменьшением потерь и отходов производства, что связано с изучением и выбором катализаторов. Одно из важных направлений применения катализаторов — фиксация азота из воздуха. С помощью комплексных соединеиий переходных металлов удалось восстановить азот до аммиака, что имеет большое значение для народного хозяйства. Применением катализаторов удалось значительно сократить продолжительность процесса получения многих синтетических фармацевтических препаратов Важной нерешенной проблемой остается выбор системы растворителей для эффективной экстракции лекарственных веществ нз растительного сырья. [c.8]


    Еще один недостаток процессов получения ацетилена из углеводородов является общим для очень многих нефтехимических процессов и в известной степени для процессов нефтепереработки. Ацетилен — не единственный продукт, получаемый этим способом, как это имеет место в случае карбидного ацетилена (если не считать пушонку). Целевыми продуктами многих процессов являются смеси ацетилена и этилена. Во всех процессах получается избыток водорода, иногда чистого, иногда в смеси с СО. Эти продукты также не транспортабельны, и если стремиться наиболее выгодно их использовать, они должны найти применение на месте не в качестве горючего, а для химического синтеза. Этилен имеет пшрокое применение. Водород необходим для синтеза аммиака особенно там, где имеется азот, являющийся побочным продуктом выделения из воздуха кислорода, который используется в процессах окислительного пиролиза. Окись углерода можно использовать для получения дополнительных количеств водорода из водяного газа, для синтеза метанола нли других целей. Следовательно, такие пути использования побочных продуктов более выгодны, чем их применение в качестве горючего на том же заводе, и они являются важным фактором повышения экономичности заводов по производству ацетилена на основе углеводородов. Стоимость производимого ацетилена не может быть адекватно определена без учета этих факторов. Еще несколько лет назад структура цен на возможное сырье исключала все виды сырья, кроме сырой нефти и мазута, который не очень привлекателен с технической точки зрения, а также природного газа. Заводы по производству ацетилена из углеводородов, пущенные в 50-х годах, в основном были основаны на использовании природного газа и располагались в районах, где природный газ имелся и был, по возможности, дешевым, [c.435]

    Синтез аммиака из водорода и азота является одним из наиболее важных химических процессов. Огромное количество аммиака используется для получения азотных удобрений. Из него приготовляется азотная кислота, необходимая, в частности, для получения взрывчатых веществ. Аммиак служит для синтеза карбамида (мочевины) водные растворы его (нашатырный спирт) находят различное применение в химической промышленности и в медицине, соли аммиака применяются для получения соды, аммиак служит для создания низких температур и для множества других целей. Мировое производство аммиака исчисляется миллионами тонн. Неудивительно поэтому, что синтез аммиака под давлением, о котором мы уже говорили выше, привлек к себе внимание многочисленных исследователей. В дополнение к приведенным на стр. 7 цифрам укажем, что равновесная концентрация аммиака (при 500°) составляет при 10 ат— 1,2%, при 100 ат — 10,6%, при 300 ат —26,4%, при 600 ат — 42,2% и при 1000 ат— 57,5%. [c.11]

    Синтез аммиака из водорода и азота является одним из наиболее важных химических процессов. Огромное количество аммиака используется для получения азотных удобрений. Из него приготовляется азотная кислота, необходимая, в частности, для получения взрывчатых веществ. Аммиак служит для синтеза карбамида (мочевины) водные растворы его (нашатырный спирт) находят различ- ое применение в химической промышленности и в меди- [c.11]

    К недостаткам рассмотренных методов следует отнести относительную дороговизну исходного сырья, в особенности аммиака. Применение низкотемпературной плазмы для синтеза H N имеет значительные преимуш ества, так как позволяет использовать в качестве сырья азот и легкие углеводороды — метан (пропан), попутные нефтяные газы и др. При этом одновременно с цианистым водородом можно получать ацетилен, водород, дициан и др. [c.170]

    Яды специфичны для различных катализаторов, как и для различных реакций, в которых катализаторы принимают участие. Например, водород действует как яд при образовании воды на сплавах благородных металлов и железа, а кислород отравляет синтез воды на сплавах из благородных металлов и никеля [238] Вода при высокой концентрации отравляет сжигание окиси >тлерода иа различных катализаторах [56]. Соединения мышьяка являются сильными ядами для катализаторов, применяемых в контактном процессе получения серного ангидрида. Мышьяковистый ангидрид — сильный яд для каталитической гидрогенизации с платиной вследствие восстановления его в арсин. Тот же самый яд оказывает относительно слабое действие на активность платины при разложении перекиси водорода. Таким образом, некоторые вещества могут действовать как яды для определенных каталитических реакций, в других случаях совсем не действуя они могут даже действовать как промоторы в некоторых каталитических реакциях. Висмут, сильный яд для железа при каталитической гидрогенизации, является одним из наиболее активных промоторов для же леза при каталитическом окислении аммиака в окись азота. Подобным образом фосфат кальция является промотором для никеля в каталитической гидрогенизации, между тем как фссфор или фосфин сильные яды. Никель, отравленный тиофеном, не гидрогенизирует ароматический цикл, в то время как его способность гидрогенизировать олефины не нарушается [130, 161]. Сера или сульфиды, которые обычно действуют как яды, при каталитическом восстановлении бензоилхлорида и гидрогенизации смол могзт действовать как катализаторы [184]. Сероуглерод действует как ускоритель в процессе растворения кадмия в соляной кислоте [226]. Есть случаи, когда вещество, взятое в маленьких количествах, остается неактивным, но при применении в большом количестве действует как яд. Например, в реакции нафталина с японской кислой землей хлороформ неактивен в малом количестве и не оказывает никакого отравляющего действия, но взятый в большом количестве вызывает уменьшение количества смолы, образующейся с нафталином под влиянием земли. Хлористоводородная кислота, образующаяся из хлороформа, взятого в больших количествах, уменьшает каталитическую активность [134]. [c.392]

    На первой ступени достигается некоторое уменьшение молекулярной массы сырья, происходит его насыщение водородом и полностью или частично удаляются сера, кислород и азот в виде сероводорода, воды и аммиака. Лучшими катализаторами первой ступени являются осерненные окислы вольфрама и никеля. Возможно также применение сероустойчивого алюмокобальтмолибденового катализатора. Во второй ступени сырье, подготовленное в первой ступени процесса, подвергается глубокому крекингу под давлением водорода на стационарных катализаторах, обладающих большим сроком службы. [c.264]

    Все промышленные установки синтеза аммиака работают с использованием принципа циркуляции после реакции смесь газов охлаждается, содержащийся в ней аммиак конденсируется и отделяется, а непрореагировавшие азот и водород смешиваются со свежей порцией газов, снова подаются на катализатор и т. д. Применение циркуляции увеличивает производительность всей системы. [c.434]

    Класс 600. Среди других видов контролируемых атмосфер следует упомянуть аммиачные атмосферы. Каталитически конвертирот ванный аммиак применяют при отжиге нержавеющих сталей, а также в качестве газа-носителя для азота и пропана при нитрировании, карбюризации и карбонитрировании. Однако самой характерной областью применения этой атмосферы является поверхностная закалка малоуглеродистых сталей. Диссоциация аммиака на водород и азот может быть осуществлена путем частичного сжигания газа в присутствии некоторых катализаторов. После этого газ необходимо осушить. Его снова можно использовать для защиты хромистых сталей и в качестве газа-носителя. [c.321]

    Причиной. малой реакционной способности водорода, азота и аммиака в годгогенной газовой фазе является высокая усто) -чиеость молекул этих газов. Теплота диссоциации молекулы азота равна 250—290 кал1моль, молекулы водорода 97— 100 кал моль, а для отщепления одного атома водорода от молекулы аммиака требуется количество энергии, равное 80— 100 кал моль. Термический метод подвода к системе таких больших количеств энергии связан с необходимостью применения очень высоких температур (выше 1000°), При этих тем- [c.483]

    Применение безводного аммиака вместо водорода не приведет к загрязнению очищаемого газа другими примесями, кроме азота, водорода и водяного пара. При высокой температуре процесса (около 900° С) происходит диссоциация аммиака с получением азото-водородной смеси, состоящей из 75% водорода и 25% азота. Получаемая таким способом азото-водородная смесь значительно дешевле электролитического водорода. При концентрациях кислорода в исходной смеси от 12 до 22% реакция происходит автотермично, но для предотвращения образования окислов азота при столь высокой температуре необходимо обеспечить полное связывание кислорода водородом, избыток которого на выходе из контактного аппарата должен быть равен от 1 до 4%. [c.120]

    Следует отметить, что приоритет в применении аммиака вместо водорода принадлежит отечественным исследователяхМ. Использование азото-водородной смеси, получаемой при диссоциации аммиака, в качестве восстановителя контактной массы в установках для очистки сырого аргона от кислорода описано с журнале Кислород в 1957 г. [4]. Несколько позже, в 1959 г., в США выдан патент на схему установки для очистки аргона от кислорода с помощью аммиака [62]. Поскольку предлагаемая схема установки является разновидностью метода каталитического гидрирования кислорода с использованием платинового катализатора, приведем ее описание (рис. 42). [c.121]

    В организмах человека и животных происходят процессы синтеза различных органических веществ. Следует, однако, отметить, что процессы синтеза в этих организмах не столь разнообразны, как в зеленых растениях, и известным образом ограничены. Следует подчеркнуть, что животные организмы неспособны использовать энергию солнечных лучей для синтеза органических соединений. Из этого отнюдь не вытекает, что в организме животных не используется для синтеза углекислый газ, вода и аммиак. Уже с давних пор известно, что выделяющаяся нз организмов человека, млекопитающих животных, амфибий и рыб мочевина синтезируется из углекислого газа, воды и аммиака применение метода меченых молекул позволило выявить участие воды, углекислого газа и аммиака в процессах синтеза сложных органических веществ — составных частей организма. После введения в организм животных тяжелой воды можно обнаружить тяжелый водород (дейтерий) в составе жиров, углеводов, белков и других веществ организма. Введение в организм животных карбонатов, меченных i позволяет проследить, как различные органические вещества приобретают радиоактивную метку, благодаря включению в их состав углерода углекислого газа. После введения в организм животных аммонийных солей, меченных стабильным изотопом азота (N ), появляется в составе белков и других азотистых веществ. Все эти данные с несомненностью показывают, что в организме животных для синтеза органических веществ используются минеральные вещества — аммиак, вода и углекислый газ. Было бы, однако, ошибочным считать, что в организмах животных и в зеленых растениях отсутствуют различия в использовании минеральных веществ для синтетических целей. Различия эти прежде всего количественного характера. Объем использования углекислого газа, воды и аммиака для синтеза органических веществ в организмах животных, но сравнению с организмами зеленых растений, незначителен. Далее обращают на себя внимание и различия качественного характера-, ряд веществ, синтезирующихся в растениях, вовсе не синтезируются в организмах человека и животных, и эти вещества должны доставляться человеку и животным в готовом виде с продуктами питания. Так, оргагшзмы человека и животных не способны к синтезу ряда аминокислот, входящих в состав белков, не могут синтезировать различные витамины и т. д. Отсутствие этих веществ в пище приводит к их гибели. [c.235]

    Применительно к процессам каталитического гидрооблагораживання остатков знание общих закономерностей превращения отдельных гетероатомных соединений может быть полезно только в части того, что, например, сера из любого серусодержащего соединения удаляется в виде сероводорода, азот из азотсодержащих соединений удаляется в виде аммиака, кислород из кислородсодержащих компонентов в виде воды и пр. Скорость тех или иных реакций превращения гетероатомных соединений может быть оценена лишь косвенно на основе изучения элементного состава сырья и продуктов, а также замером количества вьщелив-шегося сероводорода, аммиака, воды, высадившихся металлов на поверхность катализатора. Интенсивность реакций гидрирования может быть оценена также косвенно по изменению содержания водорода и углерода в жидких продуктах реакции. В связи с этим, для выявления эффективности процессов каталитического гидрооблагораживання нефтяных остатков может быть применен принцип оценки брутто-реакций . Однако, ввиду многообразия остатков, выделенных из различных типов нефтей, характеризующихся различным содержанием компонентов с надмолекулярной структурой (асфальтенов, смол), знание только данных по элементному составу недостаточны. Механизм превращения нефтяных остатков тесно связан со структурными изменениями сырья при нагреве и контакте с каталитической поверхностью. [c.47]

    В литератур описано применение полых скрубберов для улавливания аммиака и сернистого ангидрида водой, аммиака растйором фосфата аммония [361], оксидов азота содовым раствором и раствором извести в травильных отделениях трубопрокатных производств [361, 363], хлора известковым молоком [362, 364], сернистого ангидрида суспензий магнезита, извести, известняка [365, 366], фтористых соединений водой из газов суперфосфатного производства, известковым молоком в производстве стекловолокна [367], соединений фтора и бора в производстве эмалей [363], содовым раствором из газов алюминиевого производства [363—365], фтористых соединений из воздуха обшеобменной вентиляции и местных отсосов в производстве фтористого водорода [366]. [c.249]

    Синтез аммиака из азота и водорода под давлением является классическим в области прикладной химии. Процесс был осуществлен в 1910 г. фирмой БАСФ в Германии и был одним из первых промышленных применений катализа, последовавшим через несколько лет после создания процессов окисления ЗОа и окисления аммиака. Успешное освоение процесса в заводском масштабе впервые продемонстрировало значение применения термодинамических и кинетических принципов к химическим реакциям. [c.153]

    Для обессеривания сернистого кокса по первому способу применяют различные реагенты пар, воздух, паровоздушную смесь, азот, водород, метан, хлор, аммиак, нефтяные газы (низкотемпературное обессеривание с применением газов). Этот способ, в соответствии с ранее рассмотренным механизмом реакций прокаливания при низкнх температурах, основан либо на быстром отводе H2S из зоны реакции, либо на химическом связывании продуктов первичного распада сернистых соединений. Подача твердых реагентов (А1СЬ, NaOH и др.), которые могут связывать HjS, также должна способствовать глубокому обеосериванию. [c.205]

    Особенно заметно влияние поверхностной обработки при применении высокомодульных волокон с модулем упругости более 400 ГПа [9-32]. В этом случае увеличивается активнм площадь поверхности волокна. Механизм и методы активации поверхности аналогичны используемым для саж. Применяются обработка на воздухе при 400-800 С, в озонированном воздухе при 120-150°С, в возбужденных плазмой кислороде или аммиаке, ионной бомбардировкой поверхности волокна кислородом, азотом, водородом, метаном [9-150]. [c.531]

    Эффект применения второго положения выглядит наиболее рельефно в работах по синтезу аммиака, в этом вечно совершенствуемом процессе. Известно, что в промышленности, начиная с первых установок Габера — Боша, построенных в 1913 г., до современных, синтез аммиака осуществляется при стехиометриче-ском соотношении компонентов (1 3). Исследования М. Ф. Нагиева с сотр. [57] показали, что максимальный выход аммиака прн стехиометрическом соотношении азота и водорода достигается только в случае проведения реакции в условиях термодинамического равновесия. В условиях же, имеющих место в промышленности, далеких от равновесия, необходимо работать при других значениях соотношения реагентов. Предельная эффективность процесса (гипотетический случай) достигается при степенях превращения, близких к нулю, и соотношении компонентов реакции, соответству- [c.270]


Смотреть страницы где упоминается термин Аммиак применение из водорода и азота: [c.98]    [c.18]    [c.499]    [c.85]    [c.153]    [c.16]    [c.11]    [c.13]    [c.212]    [c.24]    [c.121]    [c.407]    [c.37]    [c.287]    [c.212]    [c.170]   
Химия углеводородов нефти и их производных том 1,2 (0) -- [ c.238 ]




ПОИСК





Смотрите так же термины и статьи:

Азот аммиак

Азот водород

Аммиак применение

Водород применение



© 2025 chem21.info Реклама на сайте