Синтез аммиака влияние соотношения

Рис. 49. Влияние температуры и давления на положение равновесия в реакции синтеза аммиака. По оси ординат отложено содержание аммиака в равновесной смеси азота и водорода (при соотношении N2 Н. = 1 3).

Изменение давления, влияя на величину летучести адсорбированного слоя, также будет вести к сдвигу реакции на другие места поверхности катализатора, как это видно из соотношения (И1.51). При высоких давлениях константы скорости адсорбции и десорбции, как и константа адсорбционного равновесия, становятся зависящими от давления, что, очевидно, должно приводить и к зависимости констант скорости реакции от давления. Влияние высоких давлений на скорость гетерогенных каталитических реакций было рассмотрено М. И. Темкиным [336] на примере синтеза аммиака. [c.243]

Обе реакции обратимы, поэтому состояние равновесия их и, следовательно, выход мочевины зависят от условий синтеза— температуры, давления, соотношения аммиака и двуокиси углерода и ряда других факторов. В настоящее время влияние различных факторов на процесс синтеза мочевины изучено довольно хорошо, благодаря чему достигаются высокие технико-экономи-ческие показатели производства. [c.67]

Во-первых, это катализаторы, атомы которых уже в основном состоянии обладают необходимым для осуществления данной реакции числом свободных валентностей (например, железо в случае синтеза аммиака, никель при гидрировании). Для таких катализаторов изменение с температурой соотношения между различными нормальными и возбужденными валентными состояниями в первом приближении не должно оказать влияния на каталитическую активность. Действительно, пусть, например, новые валентные состояния возникают при разрыве одной из когезионных связей между соседними атомами кобальта. Энергия, приходящаяся на одну связь Со — Со (теплота атомизации [32], деленная на среднюю валентность атома кобальта в кристаллическом состоянии), равна 17 500 кал/моль. Следовательно, отношение числа разорвавшихся связей Со — Со к чис- [c.176]

В результате исследования влияния на кинетику синтеза аммиака изменения давления, температуры и объемной скорости при соотношении Нг N1 от 0,5 до 10,0 было установлено, что стадией, определяющей скорость синтеза аммиака, является процесс хемосорбции азота на активной поверхности катализатора свободной не только от атомов азота и иминных радикалов, находящихся в адсорбционно-химическом равновесии с аммиаком и водородом газовой фазы, но и от атомов водорода, находящихся в адсорбционном равновесии с водородом газовой фазы. Водород в процессе синтеза аммиака под давлением оказывает двойственное влияние на активность катализатора положительное при высоких температурах и отрицательное при низких. В первом случае свободная работающая поверхность уменьшается с увеличением соотношения КНз На, а во втором — с увеличением отношения Нг На. [c.230]

Влияние индиферентных газов и соотношения реагирующих веществ на равновесие. В технике часто реакционная смесь содержит вещество, служащее разбавителем и не принимающее участия в реакции. Так например в сернокислотном контактном процессе в газах, идущих в Конвертор, содержится азот, а реакции в жидкой фазе часто проводятся в присутствии индиферентного растворителя. Если индиферентные газы присутствуют в начальной смеси даже в небольшом количестве, а при процессе применяется многократная циркуляция реакционной смеси, тогда концентрация их во время процесса растет и приходится прибегать к периодическому обновлению реакционной смеси для сохранения этой концентрации на определенном уровне. Этот случай имеет место для аргона при циркуляционной системе синтеза аммиака. [c.70]

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]

Совместное присутствие карбамата аммония и карбамида снижает температуру плавления каждого из этих соединений. Особенно большое влияние на температуру плавления смесей карбамата аммония и карбамида оказывает аммиак. Диаграмма состояния системы карбамат аммония — карбамид—аммиак показывает, что смесь этих трех компонентов в соотношении, получаемом в указанных выше оптимальных условиях синтеза карбамида, может образовывать жидкую фазу, которая будет находиться в равновесии с твердым карбаматом аммония при температуре 20° С и выше. [c.211]

Таким образом, совокупность нескольких регуляторных механизмов позволяет бактериальной глутаминсинтетазе быстро реагировать на изменение условий метаболизма и обеспечивает эффективное использование аммиака для биосинтеза. Наиболее важными метаболитами-регуляторами, по-видимому, являются 2-оксоглутарат и глутамин, соотношение между которыми определяет ход активационного процесса. Дополнительное влияние на эту систему оказывают другие, более отдаленные конечные продукты биосинтеза, а также нуклеотиды и ионы металлов. Кроме того, глутаминсинтетаза некоторых бактерий сама регулирует собственный синтез, а также синтез других ферментов, участвующих в метаболизме азота [2926]. С другой стороны, у млекопитающих нет той системы регуляции активности глутаминсинтетазы, которая свойственна бактериям [3107]. [c.121]

Соотношения и характер исходных реагентов существенно влияют на состав реакционной массы. Так, при реакциях а-оксидов с водой, одноатомными спиртами и аммиаком первая стадия присоединения всегда протекает значительно медленнее второй, но последующие имеют примерно такую же скорость, как вторая. Поэтому образование первого промежуточного продукта невелико и максимальное его образование смещено в сторону низких мольных отношений этиленоксида и реагента (рис. 9.13,а). При взаимодействии а-оксидов с веществами с более сильными кислотными свойствами (карбоновыми кислотами, фенолами, меркаптанами, синильной кислотой) в условиях основного катализа первый промежуточный продукт удается даже получить с выходом, близким к 100 %, и только после полного расходования исходного вещества образуются последующие продукты присоединения а-оксидов (рис. 9.13,6). На селективность процесса оказывает влияние отношение кислотностей первого продукта (К2) и исходного реагента (Kl). При целевом синтезе первых промежуточных продуктов присоединения к реагентам, обладающим значительной кислотностью (кислоты, фенолы), когда / i>/(2, то обязательно необходим [c.515]

Переходные металлы способны катализировать многие химические реакции, такие практически важные, как превращения углеводородов, синтезы на основе СО, восстановление нитросоединений, окисление этилена и метанола, синтез и окисление аммиака и ряд других. Даже наиболее простые реакции, протекающие на металлах, включают несколько последовательно-параллельных стадий. Основным реакциям сопутствуют процессы, приводящие к образованию побочных продуктов. На соотношение скоростей отдельных стадий существенное влияние оказывают как химическая природа металла, так и структура его поверхности, зависящая в свою очередь от способа приготовления и последующих обработок катализатора. [c.24]

Полученные соотношения можно упростить, что внесет в расчет лишь небольшие пофешности, например можно принять, что изменение Т мало отражается на величине АЯр (и соответственно). Это обусловлено возрастанием энтальпии как исходных вешеств, так и продуктов реакции, разность между которыми определяет АЯр [см. разд. 3.2.1 и уравнение (3.27)]. Допущение АЯр = onst также означает малое влияние температуры на разность тепловых емкостей (произведение G p) исходной и прореагировавшей реакционной смеси. К примеру, в синтезе аммиака, в котором Ср компонентов (Hj и Nj, NH3) различаются в несколько раз, и в процессе их содержание значительно изменяется, тепловая емкость смеси меняется менее чем на 10%. Следовательно, принимая средние значения АЯр (Q ) и (удельной теплоемкости) в рабочем температурном интервале для расчета теплового баланса, можно использовать упрощенные уравнения [c.263]

Влияние соотношений азота и водорода на скорость реакции синтеза аммиака мало исследовано. Из некоторых уравнений, выведенных из выражения (39), можно сделать вывод, что максимум скорости реакции ке соответствует стехиометрической смеси Нг и Kипepмaн исследовал влияние соотнощений На N2 на процесс синтеза МНз при 450° и атмосферном давлении. При Нз N2 = 0,64 получено в 3 раза больше ам миака, чем при соотношении 3 1 (0,0065% в первоим случае вместо 0,0022% во втором). В другой работе утверж.дается, что при 450° и 330 ат наибольщее содержание аммиака (20.7%,) получается в случае использования смеси 2,5Н2 + Мг (для стехиометрической омеси 20,1% МНз). Эти данные не согласуются с результатами других исследований и, следовательно, недостаточно надежны. [c.526]

Рассмотрим влияние типа карбидной фазы на склонность стали к ВК в условиях, близких к условиям процесса синтеза аммиака / = 600°С и Рн,= 200 кг1см . Величины Рен. иРраэр определим из соотношений [c.166]

Л. А. Рудницкий (Москва, СССР). В докладе 32 получен ряд интересных закономерностей, охватывающих различные стороны процесса каталитического синтеза аммиака. Обнаруженное авторами возрастание удельной активности при высоком давлении под влиянием перегрева можно, по-видимому, объяснить, считая, что большая часть щелочной добавки находится на поверхности катализатора, и характеризуя поверхностную концентрацию добавки отношением весовой концентрации добавки к удельной поверх-носги катализатора. Перегрев, вызывая снижение удельной поверхности, увеличивает это соотношение. Возможно, что все данные по кагализаторам до и после перегрева могут быть описаны одной кривой в координатах удельная каталитическая активность — поверхностная концентрация щелочной добавки. Ивановым, Рабиной и Кузнецовым совместно с нами подобным образом было описано влияние возрастания концентрации окиси алюминия на активность нри высоком давдении и работу выхода электрона катализатора синтеза аммиака. [c.341]

Ряд интересных данных по кинетике синтеза аммиака был получен нами при широком варьировании соотношений На N2, температуры и объемной скорости на образцах железного катализатора с различными промоторами. Было проведено исследование влияния на активность образцов катализатора, содеряхащих различные промоторы, изменения соотношения Нг No от 0,5 до 10,0 в интервале температур 350—500° С (в отдельных опытах 350—550° С), при изменении давления от 20 до 400 атм и объемной скорости от 15 ООО до 120 ООО час"1. Исследование проводили на установке проточного типа с одновременной загрузкой четырех образцов катализатора, что позволяло получить надежные сравнимые данные в одинаковых условиях температуры, давления, объемной скорости и состава газовой смеси. В табл. 1 приведена часть полученных результатов. [c.143]

При меньшем содержании аммиака в исходном газе его влияние уменьшается.На слабоактивном катализаторе ( =1000) содержание аммиака в синтез-газе оказывает несколько большее влияние. В этих условиях содержание 4,6% аммиака в поступающем газе равноценно увеличению объема катализа-то ра на 75- Сухмма риый эффект соответствует уменьщению объемной скорости газового потока в соотношении 1 1,2, т. е. от 20 000 до 16 700 час . При этом, если поступающий синтез-газ содержит 4,6% МНз, то содержание аммиака в выходящем газе составляет 9,95%, а при поступлении чистой азотоводородной смеси (ЗН2 + М2) выходящий газ содержит 9,25% МН3. [c.531]

Однако при осуществлении промышленного синтеза мочевины, особенно в условиях миоготоннажного производства, выбор оптимального соотношения между аммиаком и двуокисью углерода является значительно более сложной задачей, чем это может показаться при простом сопоставлении выходов на основе приведенных кривых. Необходимо иметь в виду, что в производственных условиях не только прн.ходится принимать в расчет увеличение равновесных выходов под влиянием избыточного аммиака, но и считаться с эксплуатационными [c.83]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология