Синтез аммиака тепловой эффект реакции

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]

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]

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]

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]

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]

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]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология