Аммиак окисление Окисление аммиака

Так как на основании приближенного расчета было установлено, что в условиях промышленного процесса количество реагирующего аммиака на 20—60% больше, чем могло пройти к поверхности катализатора, предполагается, что реакция окисления аммиака относится к типу реакций, которые начинаются на поверхности катализатора, но развиваются после этого в газовой фазе по цепному механизму. Таким образом, можно доказать, что действительное количество реагирующего аммиака больше, чем количество аммиака, проходящего из газовой фазы к поверхности катализатора. [c.303]

При окислении аммиака на железохромовом катализаторе при отсутствии внешне- и внутридиффузионного торможения необходимо различать две характерные области [47—49]. В первой из них, характеризующейся большим избытком кислорода в аммиачно-воздушной смеси, по сравнению со стехиометрическим, расходуемым по реакции (а), степень окисления аммиака не зависит от мольного отношения кислорода к аммиаку. Во второй области, характеризующейся малым избытком кислорода, степень окисления аммиака является функцией мольного отношения кислорода к аммиаку. Граница между этими областями явно проявляется при мольном отношении кислорода к аммиаку в аммиачно-воздушной смеси, равном А [c.158]

Многоступенчат ый процесс окисления аммиака может быть использован с целью получения окиси азота повышенной концентрации. В этом случае, прореагировавшая в первом по ходу газа слое катализатора, смесь газов, содержащая 5—8 объемн. % окиси азота, смешивается с аммиаком и поступает во второй слой. Прореагировавшая во втором слое смесь газов может быть снова смешана с аммиаком и направлена в следующий слой и т. д. [c.159]

В общем случае, когда в исходном газе присутствует окись азота, кислород и аммиак, степень окисления аммиака до окиси азота может быть определена из равенства [c.159]

Реакции (а) — (г) практически необратимы и поэтому направление процесса определяется соотношением скоростей реакций. В отсутствие катализаторов прн высоких температурах (выше 900°С) окисление аммиака идет в основном с образованием азота по реакции (в). Для производства азотной кислоты необходимо наиболее полное окисление аммиака по реакции (а), поэтому применяют катализаторы, избирательно ускоряющие ее. На практике степень окисления аммиака кислородом воздуха до оксида азота, т. е. селективность процесса, достигает 98%. В качестве избирательных катализаторов, ускоряющих процесс окисления аммиака до оксида азота, могут служить платина и ее сплавы с металлами платиновой группы, оксиды железа, марганца, кобальта и др. До [c.100]

Столько же было и грамм-эквивалентов гидроокиси аммония, а значит и грамм-молей ее, так как для гидроокиси аммония грамм-эквивалент численно равен грамм-молю. Но столько же в исходной газовой смеси содержалось и грамм-молей аммиака. После окисления аммиака по общей схеме [c.153]

Промышленное получение азотной кислоты. Современные промышленные способы получения азотной кислоты основаны на каталитическом окислении аммиака кислородом воздуха. При описании свойств аммиака (см. разд. 17.1.2) было указано, что он горит в кислороде, причем продуктами реакции являются вода и свободный азот. Но в присутствии катализаторов окисление аммиака кислородом может протекать иначе. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором, то при 750 °С и определенном составе смеси происходит почти полное превращение NH3 в N0 [c.441]

В ряде случаев повышение температуры ограничивается термостойкостью катализатора или реагентов и продуктов реакции. Так, при окислении диоксида серы на ванадиевых катализаторах заж = 4004-420 °С, а самая высокая температура процесса составляет 600 °С. Дальнейшее повышение температуры приводит к постепенному огрублению структуры и падению активности катализатора. При окислении аммиака на железохромовых катализаторах верхний предел температуры ограничивается 750— 800 °С. При окислении аммиака на термостойком платиновом катализаторе возможно повышение температуры до 900 °С дальнейшее увеличение температуры приводит к прогрессивно возрастающей диссоциации аммиака и оксида азота. [c.39]

В первой половине текущего столетия были сделаны многочисленные крупные открытия в области неорганической химии, в частности в связи с потребностями производства многих жизненно необходимых веществ. Достаточно упомянуть о промышленном осуществлении синтеза аммиака и окислении аммиака в азотную киолоту, разработке новых путей промышленного получения минеральных кислот, солей и удобрений, неорганических высокополимерных материалов и других веществ, производство которых в настоящее время в гигантских масштабах характеризует эпоху научно-технической революции. [c.225]

Особенно подходящими для окисления окиси углерода в двуокись углерода являются катализаторы [387], получаемые хлорированием водного раствора солей кобальта или железа с последующим подщелачиванием. Полученный осадок промывают водой и активируют нагреванием до 300°. Кобальтовый катализатор для окисления аммиака получается путем осаждения соли кобальта таким количеством щелочного осадителя, например, углекислого аммония, что осаждается лишь часть кобальта. Осадок отделяют и раствор используют для приготовления катализатора путем превращения кобальта в нитрат и разложения последнего нагревом [26]. Для окисления аммиака предложена в качестве катализатора смесь, состоящая из 85% окиси кобальта и 15% окиси алюминия, полученных путем нагревания в токе водорода, что Ведет к соединению реагирующих веществ, из которых получается гранулированный катализатор [27]. Указывалось, что окисление окиси углерода кислородом в виде сухой газовой смеси, при температуре ниже 20°, успешно проходит в течение длительного времени на катализаторе, полученном Фразером [162]. По этому способу соединения кобальта или никеля окисляют в присутствии воздуха или водяного пара при температуре несколько ниже 250°. Например, 211 г азотистого кобальта растворяют в 200 см холодной воды и обрабатывают при 10° 100 г едкого натра, к которому добавлено 34,5 г хлорноватистокислого натрия полученный осадок отфильтровывают, промывают, высушивают и нагревают. [c.278]

Возможность образования в процессе окисления аммиака одновременно N2 и N0 доказана экспериментально. В практике производства защитных азотоводородных атмосфер путем неполного сжигания аммиака в целях предотвращения образования N0 применяют катализатор с высокой избирательностью, т. е. катализатор, ускоряющий только реакции, идущие с образованием молекулярного азота [107]. Образование N2 и N0 в процессе окисления аммиака связано с появлением в ходе реакции промежуточного активного вещества — радикала=ЫН(имид), образующегося за счет термической диссоциации аммиака или при его взаимодействии с кислородом по реакциям [c.115]

Большинство катализаторов окисления представляет собой окислы таких металлов, которые могут существовать более чем в одном валентном состоянии. Исключения, по-видимому, составляют серебро, которое окисляет этилен в окись этилена [2], и платина, известная как хороший катализатор окисления аммиака [5, 6]. Однако имеются некоторые данные [9, 10], показывающие, что обе последние реакции происходят благодаря образованию хемосорбированного слоя кислорода на поверхности металла. Стоун [11] изучил реакцию разложения закиси азота на ряде окиснометаллических катализаторов. Эта реакция содержит четко выраженные стадии хемосорбции и десорбции, которые имеют место также в реакциях окисления. В связи с этим было высказано предположение (см. разд. 5.3.2.2), что закись азота быстро адсорбируется, присоединяя квазисвободный электрон поверхности [c.315]

Оптимальные условия окисления аммиака при атмосферном давлении. Оптимальными условиями окисления аммиака при атмосферном давлении являются следующие температура 750—850" , катализатор — платинородиевые сетки (три-четы-ре штуки) с 1024 отв см отношение молярных концентраций кислорода и аммиака 1,7—1,9 (т. е. 10—И объемн. % НЫз в аммиачно-воздушной смеси) полное отсутствие вредных примесей (соединений серы, фосфора, пыли и др.) в аммиачно-воздушной смеси время контактирования 1—2 10 сек. [c.270]

В отсутствие катализаторов окисление аммиака идет в основном с образованием азота по реакции (в). Для производства азотной кислоты необходимо наиболее полное окисление аммиака по реакции (а), поэтому применяют катализаторы, избирательно ускоряющие ее. На практике степень окисления аммиака кислородом воздуха до окиси азота достигает 98%. [c.344]

Виды катализаторов. Катализаторы, применяемые в процессе окисления аммиака до оксида (II)N0, должны обладать избирательным свойством, т. е. ускорять только одну из трех возможных реакций, как показано выше. Наиболее селективным и активным в данной реакции является платиноидный катализатор, представляющий собой сплав платины с палладием и родием. Чистая платина при высоких температурах быстро разрушается. Примесь в платине незначительного количества железа снижает активность катализатора. Сплав платины с родием делает катализатор в процессе окисления аммиака до оксида (II)N0 активным и стойким к высоким температурам. Степень окисления аммиака при атмосферном давлении и температуре 1093—1113 К на платинородиевом катализаторе достигает 97,5—98% и сохраняется в течение 10—12 мес. в системах, работающих под давлением 700—800 кПа, окисление происходит при температуре 1173—1193 К и выход N0 снижается до 95—96%. Срок службы катализатора под повышенным давлением 45—90 дней. [c.24]

Типы промышленных реакторов весьма разнообразны. Это вполне естественно, если учесть длительное развитие этой области техники и сложность химических процессов. Иногда выбор типа аппаратуры определялся удобством его применения в данных конкретных условиях и закреплялся традицией. 3 1,есь имели иногда значение личные вкусы изобретателей, не сдерживаемые достаточно большими познаниями в соответствующей области технологии. Кроме того, до разработки жаропрочных и коррозионностойких сплавов выбор конструкции и условий проведения процесса ограничивался свойствами конструкционных материалов. Это иногда случается и в настоящее время. Интересными примерами самого различного аппаратурного оформления одних и тех же процессов являются реакторы окисления сернистого ангидрида, синтеза аммиака и окисления аммиака, применявшиеся в различное время (см. рис. Х1-8, Х1-10 и Х1-18). Указанные примеры далеко не единственные. [c.337]

Многоступенчатый процесс окисления аммиака может быть использован с целью получения окиси азота повышенной концентрации. В этом случае прореагировавшая в первом по ходу газа слое катализатора смесь газов, содержащая 5—8% (объемн.) окиси азота, смешивается с аммиаком и поступает во второй слой. [c.133]

Поскольку окисление аммиака практически необратимо и протекает в кинетической области, то его ход определяется исключительно соотношением скоростей реакции (а — в) и, следовательно, условиями технологического режима, влияющими на кинетику этих реакций. В отсутствии катализатора окисление аммиака идет в основном по реакции (в). Помимо реакции (в), к образованию молекулярного азота могут вести побочные процессы, которые на практике происходят вне зоны катализатора. Если температура газовой смеси чрезмерно высока, то перед катализатором может происходить диссоциация аммиака, каталитически ускоряемая влиянием стенок аппаратуры по реакции [c.148]

Для производства двуокиси азота и концентрированной азотной кислоты прямым синтезом желательно получать нитрозные газы с высоким содержанием окиси азота. Для этого необходимо применять для окисления аммиака не воздух, а кислород. Содержание аммиака в такой газовой смеси должно быть ниже взрывоопасного. Этому требованию удовлетворяет смесь, содержащая около 12% аммиака, при которой на контакте устанавливается оптимальная температура. Нитрозный газ соответственно содержит около 11,3% окиси азота, 71% кислорода, остальное водяной пар и незначительное количество азота, образовавшегося при окислении аммиака и содержавшегося в техническом кислороде. После охлаждения такой газ вновь смешивают с аммиаком до содержания аммиака около 12% и направляют во второй контактный аппарат. Между первым и вторым контактным аппаратом газ должен быть охлажден до такой температуры, при которой на контакте достигается оптимальная температура (около 800°). Во втором контактном аппарате получается нитрозный газ, содержащий уже около 20% окиси азота. После третьего контактного аппарата, как показывает расчет, содержание окиси азота повышается до 26%, а содержание кислорода понижается до 30%. После [c.352]

Аммиак. Каталитическое окисление аммиака пад платиновым катализатором даино известно. По однолгу из патентов на получение цианистоводородной кислоты из аммиака, воздуха и метана сначала получается смссь N0, Н2О и воздуха путем каталитического окисления аммиака на платиновом катализаторе, а затем эта смесь реагирует с метаном [26]. Весь процесс каталитического препращения, приблизительно выражаемого уравнением [c.100]

Хлорирование ненасыщенных жирных кислот окисление до As , Т1 до иодида до иода Непрерывный контроль за содержанием H2S и SO2 в газах и воздухе бромирование олефинов, фенолов и ароматических аминов определение горЛгичного газа Определение белка в сыворотке окисление аммиака до азота [c.436]

В России еще в 1915 г. инженер И. И. Андреев впервые поставил вопрос о получении азотной кислоты из аммиачных вод коксовых печей . Андреев подробно изучил реакцию окисления а.ммиака на изготовленных под его руководством катализаторах (сплавы платины с иридием), предложил конструкцию койтактных аппаратов для окисления аммиака и построил опытную промышленную установку для получения азотной кислоты Положительные результаты, полученные на этой установке, бы ли положены им в основу проекта первого отечественного за вода для производства азотной кислоты окислениел аммиака Строительство контактного азотнокислотного завода в Юзовк (ныне Донецк) было начато в 1916 г., а в июле 1917 г. на заводе уже работали 14 контактных аппаратов. [c.263]

Такие небольшие окислительные агрегаты оборудованы конверторами с цилиндрическими сетками они астолько усовершенствованы, что чрезвычайно мало нуждаются в уходе. Нормальная производительность агрегата равняется 25 фн. окисленного аммиака в 1 час, что эквивалентно расходу 115 фн. нитрата натрия. Комплектный агрегат отличается компактн01стью и состоит из воздуходувки, продувочной колонны,-теплообменника и конвертора, включая необходимые измерительные приборы и регулирующие устройства. Источником аммиака является обычно аммиаяная вода, В которую , вдувается воздух и в результате получается смесь аммиак-воздух,, содержащая 9,5—10% КНз. Эта смесь пропускается через предварительный подогреватель, причем ее температура повышается с 200 -до 300°, затем через конвертор, после чего газы вводятся в камеры. Некоторая часть тепла для подогрева аммиачного раствора в продувочной колонне берется от газов, благодаря чему избегают потерь аммиака. [c.339]

В процессе Оствальда в качестве катализатора используется платина и в результате реакции образуется только окись азота. Однако если такое каталитическое окисление протекает в присутствии окиси висмута при более низких температурах, то может происходить заметное превращение аммиака в закись азота. В связи с этим весьма показательной является недавняя работа Кобе и Хосмана [85], поскольку в ней было сообщено о возможности получения с заметным выходом соединения, содержащего связь азот — азот, путем окисления аммиака при низкой температуре (200°С). Для превращения аммиака в гидразин были сделаны попытки использовать также и другие катализаторы. Первое наблюдение такого каталитического действия было сделано Ходкинсоном и Трен-чем [78], которые пропускали сухой аммиак над нагретым сульфатом меди и получали продукт, являющийся, согласно их предположению, соединением гидразина. Этот результат в дальнейшем не был подтвержден. Если смесь аммиака и кислорода пропускать над нагретым платиновым катализатором со скоростью от 0,0023 до 0,0026 моля в час при очень низком давлении, то гидразин либо [c.29]

Азотная кислота НКЮз и ее соли принадлежат к наиболее важным кислородным соединениям азота. НЫОд в настояшее врелш получают превращением атмосферного азота в аммиак, каталитическим окислением аммиака до N0 и поглощением N0 водой в присутствии кислорода. [c.185]

Скорость окисления аммиака на неплатиновых катализаторах во много раз меньше скорости его окисления на платиновых сетках. При 750° С напряженность железовисмутомарганцевого катализатора, содержащего 6% активаторов, при толщине слоя до 600 мм составляет 700 кг аммиака, окисляемого в сутки на 1 м площади катализатора. На 1 м кобальтоалюминиевого катализатора при толщине слоя 30 мм (11 кг или 30 л) можно окислять до [c.63]

Оптимальное, т. е. наиболее выгодное в смысле количества получаемого продукта, время контактирования (соприкосновение газов с катализатором) колеблется в пределах от одной до дв х десятитысячных долей секунды. При меньшем времени соприкосновения газа с катализатором выход окиси азота снижается, так как аммиак не успевает окислиться на катализаторе. При большем времени контактирования выход N0 также снижается из-за протекания вредных побочных реакций. Првищение давления увеличивает скорость окисления аммиака до окиси азота. Однако это приводит к увеличению потерь платины — катализатора. В условиях процесса окисления аммиака платиновый катал1 за-тор постепенно становится рыхлым, теряет свою первоначальную прочность и мельчайшие частички его уносятся с газовым потоком. В установках, работающих под атмосферным давлением при температуре около 800°, потери платино-родиевого катализатора на 1 г азотной кислоты составляют 0,04—0,06 г. С повышением давления и температуры потери катализатора увеличиваются в 5—7 раз. Поэтому азотную кислоту получают главным образом в установках, работающих под атмосферным давлением. На рис. 29 показана принципиальная схема контактного аппарата для каталитического окисления аммиака под атмосферным давлением. Аппарат имеет корпус I ци- [c.82]

Реакции (а) — (г) практически необратимы и поэтому направление процесса определяется соотношением скоростей реакций. В отсутствие катализаторов окисление аммиака идет в основном с образованием азота по реакции (в). Для производства азотной кислоты необходимо наиболее полное окисление аммиака по реакции (а), поэтому применяют катализаторы, избирательно ускоряющие ее. На практике степень окисления аммиака кислородом воздуха до окиси азота, т. е. селективность процесса, достигает 98%. Процесс окисления проходит только при высоких температурах, Ъднако излишне высокая темп.ература (свыше 900° С) приводит к образованию элементарного азота. В качестве избирательных катализаторов, ускоряющих процесс окисления аммиака до окиси азота, могут служить платина и ее сплавы с металлами платиновой группы, окислы железа, марганца, кобальта и др. До настоящего времени платина и ее сплавы являются непревзойденными по своей активности катализаторами для этой реакции. Поэтому большинство заводов, производящих азотную кислоту из аммиака, работает с применением платиновых катализаторов. Неплатиновые катализаторы, хотя и менее активные, но более дешевые также широко применяются во второй стадии окисления аммиака. Неплатиновые катализаторы (например, железохромовые) применяются в виде таблеток размером 5x4 мм, которые засыпаются в контактный [c.54]

В производственных условиях при окислении аммиака могут идти также побочные реакции диссоциации КНз и N0 и взаимодействия их между собой. Эти реакции обычно протекают вне зоны катализа, при отклонениях от оптимального режима. Все тюбочные процессы при окислении аммиака ведут к образованию элементарного азота. [c.233]

Концентрация реагирующих веществ ЫНз и Оз влияет на скорость процесса окисления ННз и выход N0. По стехиометрическому уравпению для окисления аммиака необходимо иметь в составе воздушно-аммиачной смеси 1,25 моль кислорода ка 1 моль МНз. Зависимость выхода N0 от соотношений кислорода, и аммиака в исходной воздушно-аммиачной смеси для платиноидного катализатора, работаюи его под атмосферным давлением, приведена на рис. 11.2. На практике для увеличения выхода N0 и повышения скорости процесса соотношение Ог ЫНз принимается равным 1,8—2,0, что соответствует содержанию аммиака в воздушно-аммиачной смеси 9,5—10,5% (по объему). Следует учитывать, что при обычной температуре смесь аммиака с воздухом взрывоопасна в интервале 16—27 % ЫНз. При повышении температуры границы взрывоопасности расширяются. [c.208]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология