วิธีการรับแอมโมเนีย

วัตถุดิบสำหรับการผลิตแอมโมเนียคือส่วนผสมของไนตริก-ไฮโดรเจน (ABC) ขององค์ประกอบปริมาณสารสัมพันธ์ N2:H2 = 1:3 เชื้อเพลิง การแปลงก๊าซธรรมชาติ (รูปที่ 14.5)

ข้าว. 14.5. วัตถุดิบในการผลิตแอมโมเนีย

โครงสร้างของฐานวัตถุดิบสำหรับการผลิตแอมโมเนียมีการเปลี่ยนแปลงและมากกว่า 90% ของแอมโมเนียถูกผลิตขึ้นบนพื้นฐานของธรรมชาติ - 14.3 แสดงให้เห็นถึงการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างของวัตถุดิบหลักสำหรับการผลิตแอมโมเนีย

ตารางที่ 14.3. การเปลี่ยนแปลงฐานวัตถุดิบในการผลิตแอมโมเนีย

ส่วนผสมของไนตริก-ไฮโดรเจน โดยไม่คำนึงถึงวิธีการเตรียม มีสิ่งเจือปนของสาร ซึ่งบางชนิดเป็นพิษจากตัวเร่งปฏิกิริยา ทำให้เกิดการย้อนกลับได้ (ออกซิเจน คาร์บอนออกไซด์ ไอน้ำ) และพิษที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ (สารประกอบต่างๆ ของกำมะถันและฟอสฟอรัส) ตัวเร่งปฏิกิริยา

ในการกำจัดสารเหล่านี้ ABC จะต้องผ่านการบำบัดก่อนซึ่งวิธีการและความลึกขึ้นอยู่กับธรรมชาติและเนื้อหานั่นคือวิธีการผลิต ABC โดยปกติ ABC ที่ได้จากการแปลงก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV), มีเทน, อาร์กอน, ร่องรอยของออกซิเจนและมากถึง 0.4% ปริมาตร คาร์บอนมอนอกไซด์ (II)

อุตสาหกรรมดูดซับด้วยขยะของเหลว (วิธีเปียก) และการดูดซับด้วยขยะมูลฝอย (วิธีแห้ง) ในอุตสาหกรรมเพื่อทำให้ ABC บริสุทธิ์ ในเวลาเดียวกัน กระบวนการทำความสะอาดสามารถทำได้ในขั้นตอนการผลิตต่างๆ:

แหล่งก๊าซก่อนที่จะส่งไปแปลง

แปลงก๊าซเพื่อกำจัดคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ออกจากมัน

ส่วนผสมของไนโตรเจนในทันทีก่อนการสังเคราะห์แอมโมเนีย (การทำให้บริสุทธิ์แบบละเอียดของ ABC)

สองกระบวนการแรกได้รับการพิจารณาในคำอธิบายของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้อง

การทำให้บริสุทธิ์อย่างละเอียดของ ABC ทำได้โดยการดูดซับเคมีของสิ่งเจือปนด้วยรีเอเจนต์เหลว และสุดท้ายโดยตัวเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันหรือการล้าง ABC ด้วยไนโตรเจนเหลว

ในการกำจัดคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) และไฮโดรเจนซัลไฟด์ ABCs จะถูกล้างในหอคอยที่อัดแน่นด้วยรีเอเจนต์อัลคาไลน์ที่สร้างเกลือที่ไม่เสถียรด้วยความร้อน: สารละลายน้ำเอธานอลเอมีนหรือร้อน กระตุ้นโดยการเติมไดเอทาโนลามีน ซึ่งเป็นสารละลายโพแทสเซียมคาร์บอเนต ในกรณีนี้ จะเกิดปฏิกิริยาต่อไปนี้:

ชม 2S+CH 2OH-CH 2NH 2+HS- - ?N,

ดังนั้น 2+ K 2CO3 + H 2โอ้? 2KNSO3 - ?N.

คาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ถูกกำจัดออกจาก ABC โดยการล้างด้วยสารละลายคอปเปอร์แอมโมเนียของคอปเปอร์อะซิเตท:

CO + NH3 + +Ac? +Ac -?H,

โดยที่: AC \u003d CH3 ศอ.

สารดูดซับที่ใช้สำหรับการดูดซับเคมีทำให้เกิดสารประกอบที่ไม่เสถียรกับสารที่ดูดซับจาก ABC ดังนั้น เมื่อสารละลายถูกให้ความร้อนและแรงดันลดลง สิ่งเจือปนที่ละลายแล้วจะถูกขจัดออก ซึ่งทำให้ง่ายต่อการสร้างตัวดูดซับขึ้นใหม่ นำกลับไปสู่กระบวนการ และทำให้แน่ใจได้ว่าวงจรการดูดซับจะเป็นไปตามแบบแผน:

โดยที่ P คือสารผสมที่ดูดซับจาก ABC, A คือสารดูดซับ PA คือส่วนผสมของสารผสมและสารดูดซับ

มากกว่า วิธีที่มีประสิทธิภาพการทำให้บริสุทธิ์ของ ABC จากคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) คือการล้าง ABC ด้วยไนโตรเจนเหลวที่อุณหภูมิ -190 ° C ซึ่งใช้ในการติดตั้งที่ทันสมัยในระหว่างนั้นนอกเหนือจากคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) มีเทนและอาร์กอนจะถูกลบออก

การทำให้บริสุทธิ์ขั้นสุดท้ายของ ABC ทำได้โดยการเร่งปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันของสิ่งเจือปนที่เรียกว่ามีเทนหรือก่อนการเร่งปฏิกิริยา กระบวนการนี้ดำเนินการในหน่วยมีเทนพิเศษ (รูปที่ 14.6) ที่อุณหภูมิ 250-300 ° C และความดันประมาณ 30 MPa บนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลอลูมิเนียม (Ni + Al 2โอ 3). ในกรณีนี้ ปฏิกิริยาคายความร้อนของการลดสิ่งเจือปนที่มีออกซิเจนเป็นก๊าซมีเทน ซึ่งไม่เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็ก ดำเนินการต่อไป และน้ำจะควบแน่นเมื่อก๊าซบริสุทธิ์เย็นลงและถูกกำจัดออกจากก๊าซดังกล่าว:

CO + ZN 2? CH 4 + H 2เขา,

ดังนั้น 2+ 4H 2?CH 4 + 2H 2เขา,

โอ 2+ 2H 2?2H 2เขา

ข้าว. 14.6. แบบแผนของโรงงานผลิตก๊าซมีเทนของ ABC: 1 - คอมเพรสเซอร์, 2 - เครื่องทำความร้อน, 3 - เครื่องปฏิกรณ์มีเทน, 4 - เครื่องทำน้ำอุ่น, 5 - คอนเดนเซอร์, 6 - เครื่องลดความชื้น

หากใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กในพรีคาตาไลซิส แอมโมเนียบางชนิดจะก่อตัวขึ้นในกระบวนการไฮโดรจิเนชัน ซึ่งในกรณีนี้จะเรียกว่าพรีคาตาไลซิสแบบเป่า

กระบวนการมีเทนนั้นเรียบง่าย ง่ายต่อการควบคุม และความร้อนที่ปล่อยออกมาเนื่องจากปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันแบบคายความร้อนอย่างต่อเนื่องนั้นถูกใช้ในรูปแบบเทคโนโลยีพลังงานทั่วไปสำหรับการผลิตแอมโมเนีย ABC บริสุทธิ์ที่จัดเตรียมไว้สำหรับการสังเคราะห์มีมากถึง 0025 ฉบับ ส่วนแบ่งของอาร์กอน 0.0075 ฉบับที่ ส่วนแบ่งของก๊าซมีเทนและไม่มาก 00004 ฉบับที่ ส่วนแบ่งของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) ซึ่งเป็นพิษตัวเร่งปฏิกิริยาที่ทรงพลังที่สุด

กระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนียขึ้นอยู่กับปฏิกิริยาคายความร้อนแบบย้อนกลับซึ่งดำเนินการกับปริมาณก๊าซที่ลดลง:

2+3H 2+2NH 3+ถาม

ตามหลักการของ Le Chatelier เมื่อความดันเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิลดลง สมดุลของปฏิกิริยานี้จะเปลี่ยนไปสู่การก่อตัวของแอมโมเนีย เพื่อให้แน่ใจว่าได้ความเร็วที่เหมาะสมของกระบวนการ ตัวเร่งปฏิกิริยา แรงดันที่เพิ่มขึ้น อุณหภูมิ 400 ... 500 ° C และความเร็วเชิงปริมาตรของส่วนประกอบที่ทำปฏิกิริยาเป็นสิ่งจำเป็น ในอุตสาหกรรมใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กที่มีสารเติมแต่งของอัลออกไซด์ 2โอ 3, ถึง 2O, CaO และ SiO2 .

ระบบอุตสาหกรรมต่อไปนี้ของหน่วยสังเคราะห์แอมโมเนียมีความโดดเด่น: ความกดอากาศต่ำ(10…20 MPa), ปานกลาง (20…45 MPa) และแรงดันสูง (60…100 MPa) ในทางปฏิบัติของโลก ระบบแรงดันปานกลางถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย เนื่องจากในกรณีนี้ ปัญหาของการแยกแอมโมเนียจากส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจนจะได้รับการแก้ไขอย่างประสบความสำเร็จมากที่สุดด้วยความเร็วของกระบวนการที่สูงเพียงพอ

CH 4+ H2 โอ? CO + 3H 2

การเผาไหม้ไฮโดรเจนบางส่วนในออกซิเจนในบรรยากาศเกิดขึ้น:

ชม 2+ โอ 2 = H 2โอ (ไอน้ำ)

เป็นผลให้ในขั้นตอนนี้จะได้ส่วนผสมของไอน้ำคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และไนโตรเจน

หน่วยหลักของการติดตั้งสำหรับการผลิตแอมโมเนียคือคอลัมน์การสังเคราะห์ (รูปที่ 1.1) เสาท่อในระบบแรงดันปานกลางเป็นทรงกระบอก 4 ทำจากเหล็กโครเมียมวานาเดียมที่มีความหนาของผนังสูงสุด 200 มม. เส้นผ่านศูนย์กลาง 1 ... 1.4 ม. และสูงประมาณ 20 ม. ปิดจากด้านบน และด้านล่างโดยเหล็กครอบคลุม 2

โครงสร้างคอลัมน์แตกต่างกันส่วนใหญ่ในขนาดของร่างกายและอุปกรณ์ของการบรรจุภายใน ในส่วนบนของคอลัมน์ที่อยู่ระหว่างการพิจารณา มีกล่องตัวเร่งปฏิกิริยา 3 และในส่วนล่างมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อน 8 ซึ่งช่วยให้มั่นใจถึงกระบวนการความร้อนอัตโนมัติ กล่องตัวเร่งปฏิกิริยาเชื่อมต่อกับตัวแลกเปลี่ยนความร้อนด้วยท่อกลาง 7 ตัวคอลัมน์มีฉนวนกันความร้อน 5. โหลดตัวเร่งปฏิกิริยาลงบนตะแกรง 6. เพื่อให้แน่ใจว่ามีการกระจายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ ท่อคู่ 1 จะถูกนำเข้าไปในเตียงของตัวเร่งปฏิกิริยา

ข้าว. 1.1. คอลัมน์สังเคราะห์แอมโมเนียพร้อมท่อแลกเปลี่ยนความร้อนทวนกระแสคู่

ปัจจุบัน คอลัมน์การสังเคราะห์แอมโมเนียถูกรวมเข้ากับหม้อไอน้ำสำหรับการนำความร้อนเหลือทิ้งมาใช้ (แอมโมเนีย 1 ตันคิดเป็นไอน้ำ 0.6...1 ตันที่ความดัน 1.5...2 MPa) คอลัมน์สังเคราะห์แอมโมเนียแรงดันปานกลางมีความจุแอมโมเนียประมาณ 150 ตันต่อวันและทำงานโดยไม่ต้องเปลี่ยนตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นเวลาสี่ปี

ในการสังเคราะห์แอมโมเนียภายใต้ความดันปานกลาง (รูปที่ 1.1) ส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจน (N .) 2:น 2=1:3) ถูกป้อนเข้าไปในคอลัมน์ 1 ซึ่งแอมโมเนียถูกสังเคราะห์บนตัวเร่งปฏิกิริยา ส่วนผสมของก๊าซไนโตรเจน - ไฮโดรเจน - แอมโมเนียออกจากคอลัมน์ (ปริมาณแอมโมเนีย - 14 ... 20%) มีอุณหภูมิประมาณ 200 ° C ส่วนผสมนี้ถูกส่งไปยังเครื่องทำน้ำเย็น 2 ระบายความร้อนที่ 35 °C และเข้าสู่เครื่องแยก 3 ที่นี่แอมโมเนียที่เกิดขึ้นในคอลัมน์มากถึง 60% จะถูกปล่อยออกมาจากแก๊ส (ที่ความดัน 30 MPa แอมโมเนียไม่สามารถควบแน่นได้ ในตู้เย็นอย่างสมบูรณ์) แอมโมเนียจะถูกปล่อยออกมาอย่างเต็มที่มากขึ้นเมื่อส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจนถูกทำให้เย็นลงมากขึ้น อุณหภูมิต่ำ. ส่วนผสมที่มีแอมโมเนียตกค้างจากตัวแยก 3 จะถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์หมุนเวียน 4 แล้วจึงส่งไปยังตัวกรอง 6 เพื่อแยกน้ำมันคอมเพรสเซอร์ ที่ทางเข้าของตัวกรอง จะมีการเติมส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจนสดลงในก๊าซหมุนเวียน อัดเป็นแรงดันใช้งานโดยใช้คอมเพรสเซอร์แบบหลายขั้นตอน 5. จากตัวกรอง ส่วนผสมของก๊าซจะถูกป้อนเข้าสู่ระบบควบแน่นรองของแอมโมเนีย ซึ่งประกอบด้วย คอลัมน์ควบแน่น 7 และเครื่องระเหยของแอมโมเนียเหลว 8 ในคอลัมน์ควบแน่น แก๊สเย็นล่วงหน้าในตัวแลกเปลี่ยนความร้อนที่อยู่ในส่วนบนของคอลัมน์แล้วส่งไปยังเครื่องระเหย 8 โดยที่เนื่องจากการระเหยของขาเข้า แอมโมเนียเหลว ก๊าซถูกทำให้เย็นลงถึง -5 ° C และแอมโมเนียถูกควบแน่นจากแก๊สจนถึงปริมาณที่เหลือประมาณ 2.5% NH3 ในนั้น แอมโมเนียควบแน่นจะถูกปล่อยออกมาในส่วนล่างของคอลัมน์คอนเดนเซอร์ 7 ซึ่งเป็นตัวคั่น หลังจากการแยกแอมโมเนีย ส่วนผสมของไนโตรเจน-ไฮโดรเจนจะทำให้ก๊าซเย็นลงที่ส่วนบนของคอลัมน์ 7 จากนั้นจะถูกส่งไปยังคอลัมน์การสังเคราะห์ 1 อีกครั้ง

ในกรณีของการสังเคราะห์แอมโมเนียที่ความดันสูง (45 MPa ขึ้นไป) ไม่จำเป็นต้องเกิดการควบแน่นรอง เนื่องจากปริมาณแอมโมเนียตกค้างในส่วนผสมไนโตรเจน-ไฮโดรเจนที่ทางออกของเครื่องทำน้ำเย็นนั้นไม่มีนัยสำคัญ

ข้าว. 17.16. แบบแผนการติดตั้งสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียภายใต้ความดันปานกลาง

คำอธิบายของกระบวนการทางเทคโนโลยีของการผลิตแอมโมเนียและลักษณะของมัน

. วิธีอาร์ควิธีการอาร์คประกอบด้วยการเป่าลมผ่านเปลวไฟของอาร์คไฟฟ้า ที่อุณหภูมิประมาณ 3000 ° C จะเกิดปฏิกิริยาย้อนกลับ

2 + โอ 2?2NO - ถาม

ไนตริกออกไซด์ที่เป็นผลลัพธ์ (II) สามารถออกซิไดซ์เป็นไนตริกออกไซด์ (IV) และแปรรูปเป็น กรดไนตริกและการเชื่อมต่ออื่นๆ เพื่อให้ได้ไนโตรเจนที่ถูกผูกมัด 1 ตันด้วยวิธีนี้จะใช้ไฟฟ้า 60,000 ... 70,000 kWh

2. วิธีไซยานาไมด์กระบวนการทางอุตสาหกรรมครั้งแรกที่ใช้ในการผลิตแอมโมเนียคือกระบวนการไซยานาไมด์ เมื่อมะนาว CaO และคาร์บอนถูกทำให้ร้อน จะได้รับแคลเซียมคาร์ไบด์ CaC2 จากนั้นคาร์ไบด์ถูกให้ความร้อนภายใต้ไนโตรเจนเพื่อให้แคลเซียมไซยานาไมด์ CaCN2; แอมโมเนียเพิ่มเติมได้จากการไฮโดรไลซิสของไซยานาไมด์:

CaCN 2(ทีวี) + 3N 2O = 2NH 3? + CaCO3 (โทรทัศน์)

กระบวนการนี้ต้องใช้พลังงานเป็นจำนวนมากและไม่เกิดประโยชน์ทางเศรษฐกิจ

กระบวนการที่ทันสมัยการผลิตแอมโมเนียขึ้นอยู่กับความสามารถของแคลเซียมคาร์ไบด์บดละเอียดที่อุณหภูมิประมาณ 1,000 ° C เพื่อทำปฏิกิริยากับไนโตรเจนตามสมการ

CaS 2+ นู๋ 2= CaCN2 + C + 302 kJ

ส่วนแบ่งการผลิตไนโตรเจนที่ถูกผูกมัดโดยวิธีไซยานาไมด์มีน้อยมาก

วิธีการตรึงไนโตรเจนด้วยแอมโมเนียประกอบด้วยการสังเคราะห์จากไนโตรเจนและไฮโดรเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาพิเศษ:

2+ 3H 2? 2NH3 ? + 45.9 kJ

วิธีนี้มีข้อได้เปรียบทางเศรษฐกิจและเทคโนโลยีเหนือวิธีการตรึงไนโตรเจนแบบอื่น

3. วิธีแอมโมเนียวิธีแอมโมเนียในการจับไนโตรเจนในบรรยากาศประกอบด้วยการรวมไนโตรเจนกับไฮโดรเจนและรับแอมโมเนีย:

นู๋ 2+3H 2?2NH 3+ถาม

ประหยัดที่สุด (ปริมาณการใช้ไฟฟ้า 4000…5000 kWh ต่อแอมโมเนีย 1 ตัน) ใช้เทคโนโลยีที่ง่ายกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับวิธีการตรึงไนโตรเจนในบรรยากาศแบบอื่นๆ ในการผลิตสารประกอบไนโตรเจนทั้งหมด แอมโมเนียคิดเป็นมากกว่า 90% ไฮโดรเจนสำหรับปฏิกิริยานี้ได้มาจากการแตกร้าวด้วยความร้อนของไฮโดรคาร์บอน การกระทำของไอน้ำบนถ่านหินหรือเหล็ก การสลายตัวของแอลกอฮอล์ด้วยไอน้ำ หรืออิเล็กโทรไลซิสของน้ำ

4. ความแตกต่างของวิธีแอมโมเนียในปี ค.ศ. 1909 ได้มีการพัฒนาวิธีการดั้งเดิมสำหรับการผลิตแอมโมเนียและอะลูมิเนียมออกไซด์จากบอกไซต์ผ่านอะลูมิเนียมไนไตรด์พร้อมกันตามรูปแบบที่แสดงในรูปที่ 14.4.

ข้าว. 14.4. การผลิตแอมโมเนียจากบอกไซต์

การติดตั้งทางอุตสาหกรรมตามวิธีนี้สร้างขึ้นในช่วงปี พ.ศ. 2452-2461 ในหลายประเทศ แต่วิธีการนี้ไม่พบการใช้งานเนื่องจากประสิทธิภาพการผลิตต่ำ

เคมีภัณฑ์และแผนการผลิตหลัก

ขั้นตอนหลักของกระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนียจากส่วนผสมของไนตริก - ไฮโดรเจนอธิบายโดยสมการ:

นู๋ 2+ 3H2 = 2NH 3

อย่างไรก็ตาม เนื่องจากวิธีหลักในการผลิต ABC คือการปฏิรูปก๊าซมีเทนในอากาศและไอน้ำ แผนเคมีสำหรับการผลิตแอมโมเนียจึงรวมถึงปฏิกิริยาหลายอย่างของอากาศและไอน้ำที่ปฏิรูป นอกเหนือจากปฏิกิริยานี้:

CH 4+ โฮ 2O = ZH2 + ซีโอ

CH 4+ 0.5O 2(น 2) = 2H 2(น 2) + CO

และการแปลงคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) เป็นคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV):

CO + H 2O = H2 + CO 2

คอลัมน์การดูดซึมการผลิตแอมโมเนีย

หลังจากกำจัดก๊าซคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) ออกจากส่วนผสมของก๊าซและแก้ไของค์ประกอบแล้ว ABC จะได้รับปริมาณไนโตรเจนและไฮโดรเจนในอัตราส่วน 1: 3

ดังนั้น การผลิตแอมโมเนียสมัยใหม่จึงประกอบด้วยสองขั้นตอน: การเตรียม ABC และการแปลงเป็นแอมโมเนีย แสดงถึงโครงการเทคโนโลยีพลังงานเดียวที่รวมการดำเนินงานของการได้รับ ABC การทำให้บริสุทธิ์ และการสังเคราะห์แอมโมเนีย และใช้ผลทางความร้อนของทุกขั้นตอนของกระบวนการอย่างมีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยลดค่าไฟฟ้าได้หลายเท่า

ข้าว. 14.7. แผนภูมิวงจรรวมการผลิตแอมโมเนีย

1 - การทำให้ก๊าซธรรมชาติบริสุทธิ์จากสารประกอบกำมะถัน 2 - การปฏิรูปไอน้ำของก๊าซมีเทน 3 - การปฏิรูปก๊าซมีเทนในอากาศ 4 - การแปลงคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) 5 - การทำให้บริสุทธิ์ด้วยเคมีของ ABC, 6 - มีเทน 7 - การสังเคราะห์แอมโมเนีย , 8 - แอมโมเนียดูดซับ, การอัด 9 แอมโมเนีย, ก๊าซธรรมชาติ I, ก๊าซที่แปลงแล้ว II, III-ABC, IV-มีเทน

รูปแบบพื้นฐานของการผลิตแอมโมเนียประกอบด้วยสามขั้นตอน:

ขั้นตอนแรกคือการผลิต ABC (ส่วนผสมของไนโตรเจน):

ฉันดำเนินการ: การทำให้บริสุทธิ์ของก๊าซธรรมชาติจากสารประกอบกำมะถัน

ฉันดำเนินการ: การแปลงไอน้ำของก๊าซมีเทน;

ฉันดำเนินการ: การแปลงก๊าซมีเทนในอากาศ;

ฉันดำเนินการ: การแปลงคาร์บอนมอนอกไซด์ (II)

ขั้นตอนที่สองคือการทำให้ก๊าซบริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกและสิ่งสกปรกที่เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยา:

ฉันดำเนินการ: การทำให้บริสุทธิ์ของ ABC โดยวิธีการดูดซับจากคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV);

การดำเนินงาน: การทำให้บริสุทธิ์ของ ABC อย่างละเอียดจากคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) และคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV) โดยการมีเทนหรือก่อนการเร่งปฏิกิริยา

ขั้นตอนที่สามคือการสังเคราะห์แอมโมเนียจาก ABC ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา

กวดวิชา

ต้องการความช่วยเหลือในการเรียนรู้หัวข้อหรือไม่?

ผู้เชี่ยวชาญของเราจะแนะนำหรือให้บริการกวดวิชาในหัวข้อที่คุณสนใจ
ส่งใบสมัครระบุหัวข้อทันทีเพื่อหาข้อมูลเกี่ยวกับความเป็นไปได้ในการขอรับคำปรึกษา

อุตสาหกรรมไนโตรเจนในปัจจุบันเป็นหนึ่งในอุตสาหกรรมชั้นนำ การใช้แอมโมเนียได้แพร่กระจายไปสู่การใช้ความเย็น (R717, ยาหรือ เกษตรกรรม(ปุ๋ย).

ความสนใจหลักคือการผลิตปุ๋ยไนโตรเจน (และด้วยเหตุนี้ เบส ซึ่งรวมถึงแอมโมเนีย ความต้องการที่เพิ่มขึ้น 20% ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา)

แต่การผลิตแอมโมเนียมีความโดดเด่น ประการแรกคือ ความเข้มของพลังงานสูง ประวัติทั้งหมดของการผลิตนี้คือการต่อสู้เพื่อลดพลังงานที่ใช้ (เครื่องกล ความร้อน ไฟฟ้า)

การสังเคราะห์แอมโมเนียเผยให้เห็นสูตร:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

ปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน ย้อนกลับได้ โดยมีปริมาตรลดลง เนื่องจากปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน การลดอุณหภูมิจะทำให้สมดุลเปลี่ยนรูปเป็นแอมโมเนีย แต่จะลดลงอย่างมาก การผลิตแอมโมเนียต้องเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูง (การสังเคราะห์เกิดขึ้นที่ 500 องศาเซลเซียส) การเพิ่มขึ้นของ t° จะทำให้เกิดแรงดันตั้งแต่ 15 ถึง 100 MPa ซึ่งช่วยให้คุณรับมือกับอิทธิพลของอุณหภูมิ (แรงดันต่ำ - จาก 10 ถึง 15 MPa, แรงดันปานกลาง - จาก 25 ถึง 30 MPa, ความดันสูง- มากกว่า 50 MPa) ในจำนวนนี้ ค่าเฉลี่ยจะดีกว่า

ทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการเติมแคลเซียม ซิลิกอน โพแทสเซียม อะลูมิเนียมออกไซด์

สิ่งเจือปนที่เป็นอันตราย (น้ำ, ไฮโดรเจนซัลไฟด์) ส่งผลเสียต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา เป็นพิษต่อตัวเร่งปฏิกิริยา ซึ่งจะช่วยลดกิจกรรมและลดอายุการใช้งาน ซึ่งหมายความว่าต้องทำความสะอาดส่วนผสมของไฮโดรเจนซัลไฟด์อย่างทั่วถึง แต่แม้กระทั่งหลังจากการทำให้บริสุทธิ์ ส่วนผสมนี้เพียงบางส่วนเท่านั้นที่จะกลายเป็นแอมโมเนีย ดังนั้นเศษส่วนที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์อีกครั้ง

แอมโมเนียผลิตได้อย่างไร?

ส่วนผสมที่เตรียมไว้แล้วของไฮโดรเจนสามส่วนและไนโตรเจนหนึ่งตัวถูกป้อนเข้าไปในท่อ มันผ่านเทอร์โบชาร์จเจอร์ซึ่งถูกบีบอัดจนถึงแรงดันที่ระบุข้างต้นและส่งไปยังคอลัมน์การสังเคราะห์ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาบนชั้นวางในตัว กระบวนการนี้อย่างที่เราค้นพบนั้นเป็นกระบวนการคายความร้อนอย่างรุนแรง ความร้อนที่ปล่อยออกมาจะทำให้ส่วนผสมของไนตริก-ไฮโดรเจนร้อนขึ้น แอมโมเนียและไนโตรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ออกมาจากคอลัมน์ องค์ประกอบทั้งหมดเข้าสู่ตู้เย็นโดยที่ส่วนผสมจะเย็นลง แอมโมเนียกลายเป็นของเหลวภายใต้ความกดดัน ตอนนี้ตัวคั่นเริ่มทำงานแล้ว ซึ่งมีหน้าที่แยกแอมโมเนียออกจากตัวสะสมที่ด้านล่างและส่วนผสมที่ไม่ทำปฏิกิริยาซึ่งจะถูกส่งคืนกลับไปยังคอลัมน์ ต้องขอบคุณการไหลเวียนนี้ ส่วนผสมของไนตริก-ไฮโดรเจนจึงถูกใช้ไป 95 เปอร์เซ็นต์ แอมโมเนียเหลวถูกส่งไปยังคลังสินค้าพิเศษผ่านท่อส่งแอมโมเนีย

อุปกรณ์ทั้งหมดที่ใช้ในการผลิตมีความแน่นหนาที่สุดซึ่งช่วยลดการรั่วไหล ใช้พลังงานของปฏิกิริยาคายความร้อนที่เกิดขึ้นภายในเท่านั้น วงจรปิดเสียน้อย ค่าใช้จ่ายลดลงด้วยกระบวนการที่ต่อเนื่องและอัตโนมัติ

การผลิตแอมโมเนียไม่สามารถแต่ส่งผลกระทบ สิ่งแวดล้อม. การปล่อยก๊าซเป็นสิ่งที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ รวมถึงแอมโมเนีย คาร์บอนและไนโตรเจนออกไซด์ และสิ่งเจือปนอื่นๆ ความร้อนต่ำจะถูกปล่อยออกมา น้ำจะถูกระบายออกหลังจากล้างระบบหล่อเย็นและเครื่องปฏิกรณ์เอง

ดังนั้นในการผลิตแอมโมเนียจึงจำเป็นต้องรวมการทำให้บริสุทธิ์ด้วยตัวเร่งปฏิกิริยาด้วยการมีก๊าซรีดิวซ์ การลดปริมาณ น้ำเสียสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนเทอร์โบชาร์จเจอร์ ความร้อนศักย์ต่ำสามารถนำมาใช้ได้โดยการนำความร้อนที่มีศักยภาพสูงมาใช้ อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะเพิ่มมลพิษจากก๊าซไอเสีย

โครงการเทคโนโลยีพลังงานซึ่งรวมถึงวัฏจักรไอน้ำ-ก๊าซ ซึ่งใช้ทั้งความร้อนจากไอน้ำและผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิง จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการผลิตและลดการปล่อยมลพิษไปพร้อม ๆ กัน

1) 4FeS 2 + 11O 2 → 2Fe 2 O 3 + 8SO 2

2) 2SO 2 + O 2 V 2 O 5 → 2SO 3

3) nSO 3 + H 2 SO 4 → H 2 SO 4 nSO 3 (น้ำมัน)

หนาแน่นเปียกบริสุทธิ์บด (กำมะถันหนาแน่น) เทจากด้านบนลงในเตาเผาเพื่อเผาใน " เตียงฟลูอิไดซ์". จากด้านล่าง (หลักการทวนกลับ) อากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนจะถูกส่งผ่าน
ก๊าซจากเตาหลอมออกมาจากเตาหลอมซึ่งมีองค์ประกอบคือ SO 2, O 2 ไอน้ำ (หนาแน่นเปียก) และอนุภาคที่เล็กที่สุดของถ่าน (เหล็กออกไซด์) ก๊าซถูกทำให้บริสุทธิ์จากสิ่งสกปรกของอนุภาคของแข็ง (ในไซโคลนและเครื่องตกตะกอนไฟฟ้าสถิต) และไอน้ำ (ในหอทำให้แห้ง)
ในอุปกรณ์สัมผัส ซัลเฟอร์ไดออกไซด์จะถูกออกซิไดซ์โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา V 2 O 5 (วานาเดียมเพนทอกไซด์) เพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา กระบวนการออกซิเดชันของออกไซด์หนึ่งไปยังอีกออกไซด์สามารถย้อนกลับได้ ดังนั้นจึงเลือกสภาวะที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการไหลของปฏิกิริยาโดยตรง - ความดันที่เพิ่มขึ้น (เนื่องจากปฏิกิริยาโดยตรงดำเนินการกับปริมาตรรวมที่ลดลง) และอุณหภูมิไม่สูงกว่า 500 C (เนื่องจากปฏิกิริยาเป็นแบบคายความร้อน)

ในหอดูดซับ ซัลเฟอร์ออกไซด์ (VI) ถูกดูดซับโดยกรดซัลฟิวริกเข้มข้น
การดูดซึมน้ำไม่ได้ใช้เพราะซัลเฟอร์ออกไซด์ละลายในน้ำโดยปล่อยความร้อนจำนวนมาก ดังนั้นกรดซัลฟิวริกที่ได้จะเดือดและกลายเป็นไอน้ำ เพื่อหลีกเลี่ยงการก่อตัวของหมอกกรดกำมะถัน ให้ใช้กรดซัลฟิวริกเข้มข้น 98% ซัลเฟอร์ออกไซด์ละลายได้ดีในกรดดังกล่าว ทำให้เกิดโอเลี่ยม: H 2 SO 4 nSO 3

การผลิตทางอุตสาหกรรมของแอมโมเนีย

ในขั้นต้นจะได้ส่วนผสมของไนตริกไฮโดรเจน ไฮโดรเจนได้มาจากการแปลงมีเทน (จากก๊าซธรรมชาติ):

CH 4 + H 2 O (g) → CO + ZH 2 - Q

2CH 4 + O 2 → 2CO + 4H 2 + Q

CO + H 2 O (g) → CO 2 + H 2 + Q

ไนโตรเจนได้มาจากอากาศเหลว

ในเทอร์โบชาร์จเจอร์ ส่วนผสมจะถูกบีบอัดให้ได้แรงดันที่ต้องการ 25·10 6 Pa ในคอลัมน์การสังเคราะห์ ก๊าซจะทำปฏิกิริยาที่อุณหภูมิ 450-500 °C ต่อหน้าตัวเร่งปฏิกิริยา (เหล็กที่มีรูพรุนที่มีสิ่งเจือปนของ Al 2 O 3 และ K 2 O):
N 2 + 3H 2 ↔ 2NH 3 + 92 kJ (เอาต์พุต 10-20% แอมโมเนีย)

แอมโมเนียที่เป็นผลลัพธ์จะถูกแยกออกจากไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยาโดยการทำให้เป็นของเหลวในตู้เย็น นำส่วนผสมของไนตริก-ไฮโดรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยากลับคืนสู่คอลัมน์การสังเคราะห์
กระบวนการนี้ดำเนินไปอย่างต่อเนื่องและหมุนเวียน

การใช้งาน: การผลิตปุ๋ยไนโตรเจน วัตถุระเบิด พลาสติก ฯลฯ

การผลิตเมทิลแอลกอฮอล์

ก่อนการพัฒนาอุตสาหกรรมของวิธีการเร่งปฏิกิริยาเพื่อให้ได้เมทานอลได้มาจากการกลั่นไม้แบบแห้ง (ด้วยเหตุนี้จึงเรียกว่า "แอลกอฮอล์ไม้") ในเวลานี้ วิธีนี้มีความสำคัญรอง

วิธีที่ทันสมัย:

วัตถุดิบ: ก๊าซสังเคราะห์ - ส่วนผสมของคาร์บอนมอนอกไซด์ (II) กับไฮโดรเจน (1:2)

วัสดุเสริม: ตัวเร่งปฏิกิริยา (ZnO และ CuO)

ขั้นพื้นฐาน กระบวนการทางเคมี: ก๊าซสังเคราะห์ที่อุณหภูมิ 250 ° C และความดัน 7 MPa จะถูกแปลงเป็นเมทานอลอย่างเร่งปฏิกิริยา:

CO + 2H 2 ↔ CH3OH + Q

คุณสมบัติของกระบวนการทางเทคโนโลยี: เมื่อส่วนผสมของก๊าซผ่านเตียงตัวเร่งปฏิกิริยาเมทานอล 10-15% จะเกิดขึ้นซึ่งถูกควบแน่นและส่วนผสมที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะผสมกับส่วนสดของก๊าซสังเคราะห์และหลังจากให้ความร้อนจะถูกส่งอีกครั้งไปที่ เตียงตัวเร่งปฏิกิริยา (หมุนเวียน) ผลตอบแทนโดยรวมคือ 85%

เงื่อนไขสำหรับการสังเคราะห์เมทานอลและแอมโมเนียที่ความดันปานกลางนั้นคล้ายคลึงกัน และวัตถุดิบ (ก๊าซธรรมชาติ) เป็นเรื่องปกติสำหรับทั้งสองกระบวนการ ดังนั้นส่วนใหญ่มักจะรวมการผลิตเมทานอลและแอมโมเนีย (โรงงานปุ๋ยไนโตรเจน)

แอมโมเนีย (NH3) เป็นสารประกอบทางเคมีของไฮโดรเจนและไนโตรเจน ได้ชื่อมาจากคำภาษากรีก "hals ammniakos" หรือภาษาละติน "sal ammoniacus" ซึ่งแปลว่า "แอมโมเนีย" มันเป็นสารที่เรียกว่าได้รับในทะเลทรายลิเบียในโอเอซิสแอมโมเนียม

แอมโมเนียถือเป็นสารที่เป็นพิษสูงซึ่งสามารถระคายเคืองต่อเยื่อเมือกของดวงตาและทางเดินหายใจ อาการเบื้องต้น ได้แก่ น้ำตาไหล หายใจไม่อิ่ม และปอดบวม แต่ในขณะเดียวกัน แอมโมเนียก็เป็นสารเคมีที่ทรงคุณค่าซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อให้ได้มา กรดอนินทรีย์ตัวอย่างเช่น ไนตริก ไฮโดรไซยานิก รวมทั้งเกลือที่ประกอบด้วยยูเรียและไนโตรเจน แอมโมเนียเหลวเป็นสื่อการทำงานที่ยอดเยี่ยมสำหรับภาชนะและเครื่องจักรในตู้เย็น เนื่องจากมีความร้อนจำเพาะสูงของการกลายเป็นไอ น้ำใช้เป็นปุ๋ยน้ำเช่นเดียวกับแอมโมไนซ์ของ superphosphates และปุ๋ยผสม

การผลิตแอมโมเนียจากก๊าซเสียในกระบวนการถ่านโค้กนั้นเก่าแก่และมากที่สุด วิธีที่เข้าถึงได้แต่วันนี้มันล้าสมัยแล้วและไม่ได้ใช้งานจริง

วิธีการที่ทันสมัยและหลักคือการผลิตแอมโมเนียในอุตสาหกรรมโดยใช้กระบวนการฮาเบอร์ สาระสำคัญอยู่ในปฏิกิริยาโดยตรงของไนโตรเจนและไฮโดรเจน ซึ่งเกิดขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงของก๊าซไฮโดรคาร์บอน โรงกลั่นน้ำมัน ก๊าซปิโตรเลียมที่เกี่ยวข้อง ก๊าซที่เหลือจากการผลิตอะเซทิลีนมักจะทำหน้าที่เป็นวัตถุดิบ สาระสำคัญของวิธีการแปลงแอมโมเนียคือการสลายตัวของมีเทนและ homologues ที่อุณหภูมิสูงเป็นส่วนประกอบ: ไฮโดรเจนและด้วยการมีส่วนร่วมของสารออกซิไดซ์ - ออกซิเจนและไอน้ำ ในเวลาเดียวกัน อากาศที่อุดมด้วยออกซิเจนหรืออากาศในบรรยากาศจะผสมกับก๊าซที่แปลงสภาพแล้ว ในขั้นต้น ปฏิกิริยาการผลิตแอมโมเนียตามก๊าซแปลงสภาพจะดำเนินการด้วยการปล่อยความร้อน แต่ด้วยปริมาณของผลิตภัณฑ์ปฏิกิริยาเริ่มต้นที่ลดลง:

N2 + 3H2 ↔ 2NH3 + 45.9 kJ

อย่างไรก็ตาม การผลิตแอมโมเนียในระดับอุตสาหกรรมนั้นดำเนินการโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาและภายใต้สภาวะที่ประดิษฐ์ขึ้นโดยเทียมซึ่งช่วยให้เพิ่มผลผลิตของผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปได้ ในบรรยากาศที่ผลิตแอมโมเนีย ความดันจะเพิ่มขึ้นเป็น 350 บรรยากาศ และอุณหภูมิสูงขึ้นถึง 500 องศาเซลเซียส ภายใต้เงื่อนไขดังกล่าว ผลผลิตแอมโมเนียจะอยู่ที่ประมาณ 30% ก๊าซจะถูกลบออกจากโซนปฏิกิริยาโดยใช้วิธีการทำความเย็น และไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะกลับสู่คอลัมน์การสังเคราะห์และสามารถมีส่วนร่วมในปฏิกิริยาได้อีกครั้ง ในระหว่างการสังเคราะห์ สิ่งสำคัญคือต้องทำให้ส่วนผสมของก๊าซบริสุทธิ์จากสารพิษที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา สารที่สามารถลบล้างผลของตัวเร่งปฏิกิริยาได้ สารดังกล่าว ได้แก่ ไอน้ำ CO, As, P, Se, O2, S.

เหล็กที่มีรูพรุนที่มีอะลูมิเนียมและโพแทสเซียมออกไซด์เจือปนทำหน้าที่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาในการสังเคราะห์ไนโตรเจนและไฮโดรเจน เฉพาะสารนี้จากการทดสอบทั้งหมด 20,000 รายการก่อนหน้านี้เท่านั้นที่อนุญาตให้เข้าถึงสภาวะสมดุลของปฏิกิริยา หลักการรับแอมโมเนียนี้ถือว่าประหยัดที่สุด

การรับแอมโมเนียในห้องปฏิบัติการนั้นขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการแทนที่ของมันจากเกลือแอมโมเนียมที่มีด่างเข้มข้น แผนผังปฏิกิริยานี้แสดงดังนี้:

2NH4CI + Ca(OH)2 = 2NH3 + CaCl2 + 2H2O

NH4Cl + NaOH = NH3 + NaCl + H2O

เพื่อขจัดความชื้นส่วนเกินและแอมโมเนียแห้ง มันถูกผสมผ่านโซดาไฟและมะนาว แอมโมเนียแห้งมากได้มาจากการละลายโลหะโซเดียมในนั้นแล้วกลั่นส่วนผสม ส่วนใหญ่มักเกิดปฏิกิริยาดังกล่าวในระบบโลหะปิดภายใต้สุญญากาศ นอกจากนี้ระบบดังกล่าวจะต้องทนต่อแรงดันสูงซึ่งเกิดขึ้นได้จากไอแอมโมเนียที่ปล่อยออกมาถึง 10 บรรยากาศที่อุณหภูมิห้อง

แอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสีอ่อนมีกลิ่นฉุนอันไม่พึงประสงค์ สำคัญมากสำหรับ อุตสาหกรรมเคมีเนื่องจากมีอะตอมไนโตรเจนและไฮโดรเจนสามอะตอม แอมโมเนียส่วนใหญ่ใช้ในการผลิตปุ๋ยที่มีไนโตรเจน แอมโมเนียมซัลเฟต และยูเรีย เพื่อผลิตวัตถุระเบิด โพลีเมอร์ และผลิตภัณฑ์อื่น ๆ และแอมโมเนียยังใช้ในยา

การผลิตแอมโมเนียในอุตสาหกรรมไม่ใช่กระบวนการที่ง่าย ใช้เวลานาน และมีราคาแพงจากการสังเคราะห์จากไฮโดรเจนและไนโตรเจนโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา อุณหภูมิและความดันสูง เปิดใช้งานโดยออกไซด์ใช้เหล็กฟองน้ำโพแทสเซียมและอลูมิเนียมเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา โรงงานอุตสาหกรรมสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียขึ้นอยู่กับการไหลเวียนของก๊าซ ดูเหมือนว่า: ส่วนผสมที่ทำปฏิกิริยาของก๊าซซึ่งประกอบด้วยแอมโมเนียจะถูกทำให้เย็นลงและเกิดการควบแน่นและการแยกตัวของแอมโมเนีย และไนโตรเจนและไฮโดรเจนที่ไม่ทำปฏิกิริยาจะถูกผสมกับก๊าซส่วนใหม่และป้อนใหม่ไปยังตัวเร่งปฏิกิริยา

ให้เราพิจารณากระบวนการสังเคราะห์แอมโมเนียทางอุตสาหกรรมซึ่งเกิดขึ้นในหลายขั้นตอนโดยละเอียด ในระยะแรกกำมะถันจะถูกลบออกจากก๊าซธรรมชาติโดยใช้อุปกรณ์ทางเทคนิคของ desulfurizer ในขั้นตอนที่สอง กระบวนการแปลงมีเทนจะดำเนินการที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียสบนตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิล: ปฏิกิริยาไฮโดรเจนเหมาะสมสำหรับการสังเคราะห์แอมโมเนียและอากาศที่มีไนโตรเจนจะถูกส่งไปยังเครื่องปฏิกรณ์ ที่เวทีนี้การเผาไหม้ของคาร์บอนบางส่วนก็เกิดขึ้นเช่นกันหลังจากเกิดปฏิกิริยากับออกซิเจนซึ่งมีอยู่ในอากาศเช่นกัน: 2 H2O + O2-> H2O (ไอน้ำ)

ผลลัพธ์ของขั้นตอนนี้การผลิตเพื่อให้ได้ส่วนผสมของไอน้ำและออกไซด์ของคาร์บอน (ทุติยภูมิ) และไนโตรเจน ขั้นตอนที่สามไปในสองกระบวนการ กระบวนการที่เรียกว่า "กะ" เกิดขึ้นในเครื่องปฏิกรณ์ "กะ" สองเครื่อง ตัวแรกใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา Fe3O4 และปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงตามลำดับ 400 องศาเซลเซียส. เครื่องปฏิกรณ์ที่สองใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดงที่มีประสิทธิภาพมากกว่าและทำงานที่อุณหภูมิต่ำกว่า ขั้นตอนที่สี่รวมถึงการทำให้ส่วนผสมของก๊าซบริสุทธิ์จากคาร์บอนมอนอกไซด์ (IV)

การทำความสะอาดนี้ดำเนินการโดยการล้างส่วนผสมของแก๊สด้วยสารละลายอัลคาไลน์ที่ดูดซับออกไซด์ ปฏิกิริยา 2 H2O + O2H2O (ไอน้ำ) สามารถย้อนกลับได้ และหลังจากขั้นตอนที่สาม คาร์บอนมอนอกไซด์ประมาณ 0.5% ยังคงอยู่ในส่วนผสมของแก๊ส จำนวนนี้เพียงพอที่จะทำให้ตัวเร่งปฏิกิริยาเหล็กเสีย ในขั้นตอนที่สี่ คาร์บอนมอนอกไซด์ (II) จะถูกกำจัดโดยการเปลี่ยนไฮโดรเจนเป็นมีเทนด้วยตัวเร่งปฏิกิริยานิกเกิลที่อุณหภูมิ 400 องศาเซลเซียส: CO + 3H2 -> CH4 + H2O

ส่วนผสมของแก๊สซึ่งประกอบด้วย? ไฮโดรเจน 74.5% และไนโตรเจน 25.5% ภายใต้การบีบอัด การบีบอัดทำให้อุณหภูมิของส่วนผสมเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว หลังจากบีบอัดแล้ว ส่วนผสมจะถูกทำให้เย็นลงถึง 350 องศาเซลเซียส กระบวนการนี้อธิบายด้วยปฏิกิริยา: N2 + 3H2 - 2NH3 ^ + 45.9 kJ (กระบวนการเกอร์เบอร์)

บทความที่เกี่ยวข้อง:

	ฉาบปูนซึ่งประกอบด้วยหินยิปซั่มหนาแน่นผลิตโดยใช้สามขั้นตอนหลัก อันดับแรก หินยิปซั่มบดแล้ววัตถุดิบที่ได้คือพื้นและ ...
	ขยะเคมี คือ ของเสียจากอุตสาหกรรมเคมีที่ประกอบด้วย สารอันตรายที่เป็นภัยต่อมนุษย์ด้วยพิษต่อร่างกาย อุตสาหกรรมเคมีเป็นสาขาหนึ่งของอุตสาหกรรมที่เกี่ยวข้องกับ...