Синтез аммиака

Редакция Без Сменки
Честно. Понятно. С душой.

Сильно погружаться в тонкости химического производства мы не будем, тем более что половина информации из учебников уже устарела 🤓

В промышленности аммиак получают процессом Габера — прямым взаимодействием простых веществ:
N₂ + 3H₂ ⇄ 2NH₃

Это обратимая, каталитическая, гомогенная, экзотермическая.
В качестве оксида используется губчатое, или пористое, железо с добавлением Al₂O₃ и K₂O.

Мы знаем, что для увеличения скорости реакции нужно увеличить температуру, но не всё так просто! При увеличении температуры равновесие смещается в сторону эндотермической реакции, в нашем случае это в сторону обратной реакции 😬
Получается, что просто повысить температуру недостаточно.

Химики-технологи долго искали оптимальные условия синтеза и нашли! Синтез проводят при высоком давлении ≈300 атм. и температуре ≈500°C. Спокойно, цифры запоминать не обязательно 😅

1️⃣ Такое большое давление обеспечивает турбокомпрессор. Он сжимает исходную смесь и создает необходимое давление.

2️⃣ Сжатая газовая смесь попадает в колонну синтеза, где на катализаторе и происходит реакция. Таким образом удается превратить в аммиак только 20% смеси.

3️⃣ Из колонны синтеза смесь азота, водорода и аммиака поступает в холодильник. Там смесь охлаждается и аммиак становится жидким (азот и водород всё ещё газы).

4️⃣ Смесь попадает в сепаратор, где жидкий аммиак отделяется от газообразной азот-водородной смеси. Аммиак отправляется на склад.

5️⃣ Циркуляционный компрессор отправляет газовую смесь обратно в колонну синтеза, и всё начинается сначала

Благодаря такому принципу циркуляции удается увеличить выход до 95%!

 

Где вы учитесь?

Вам также будет интересно

Признаки подобия треугольников
Треугольники называются подобными, если их стороны пропорциональны. Запись подобия выглядит так:  ∆ABC ~ ∆A1B1C1 I признак. Если...
ПОРАЗРЯДНАЯ КОНЪЮНКЦИЯ
🌀 Что означает операция поразрядной конъюнкции? 14 & 5 = 1100 & 0101 = 0100 = 8 - вот и всё. 🔹 Для выражения ('x & A = 0' —> 'x...
Второй закон термодинамики
С первым законом разобрались. Если какой-либо процесс запрещен первым законом, то можно быть уверенным, что этот процесс никогда не произойдет. Но...
Угол между прямой и плоскостью.
Если две прямые лежат в одной плоскости, как в планиметрии, угол между ними легко измерить — например, с помощью транспортира 🙆‍♀️ А как измерить...
Типы окислительно-восстановительных реакций
Если и окислитель, и восстановитель входят в состав разных соединений, то такую ОВР называют межмолекулярной. Например: 🔹 C + 2H₂SO₄ → 2SO₂ + CO₂ +...
Цинк
🔗 В чистом виде цинк — пластичный серебристо-белый металл, довольно хрупкий Как самородный металл цинк не встречается, добывают его в основном из...

0 комментария

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий.