Ammoniak in der Industrie bekommen. Ammoniak im Labor bekommen
Der Prozess der Herstellung der optimalen Menge an chemischer Substanz sowie die Errungenschaften seiner maximalen Qualität beeinflusst eine Reihe von Faktoren. Das Erhalten von Ammoniak hängt von den Indikatoren von Druck, der Temperatur, dem Vorhandensein eines verwendeten Katalysators, der Substanzen und Verfahren zum Extrahieren des erhaltenen Materials ab. Diese Parameter müssen ordnungsgemäß ausgewogen sein, um den größten Gewinn aus dem Produktionsprozess zu erreichen.
Ammoniakeigenschaften
Bei Raumtemperatur und normaler Luftfeuchtigkeit ist Ammoniak in einem gasförmigen Zustand und hat einen sehr abstoßenden Geruch. Es ist mit giftigen und ärgerlichen Schleimhäuten mit dem Körper ausgesetzt. Die Herstellung und Eigenschaften von Ammoniak hängen von der Teilnahme am Wasserprozess ab, da diese Substanz in den normalen Eigenschaften der Umwelt sehr löslich ist.
Ammoniak ist eine Verbindung von Wasserstoff und Stickstoff. Seine chemische Formel ist NH 3.
Diese Chemikalie wirkt als aktives Reduktionsmittel, infolge der Verbrennung, deren freier Stickstoff frei ist. Ammoniak zeigt die Eigenschaften der Basen und Alkalien.
Reaktion der Substanz mit Wasser
Wenn NH 3 in Wasser gelöst ist, wird Ammoniumwasser erhalten. Maximal bei normaler Temperatur kann in einem Volumen eines wässrigen Elements von 700 Ammoniakvolumina gelöst werden. Diese Substanz ist als Ammoniakalkohol bekannt und wird in der Düngemittelproduktionsindustrie in technologischen Anlagen weit verbreitet.
Die NH 3, die durch Auflösen in Wasser in Bezug auf seine Eigenschaften erhalten wird, ist teilweise ionisiert.
Namensalkohol wird in einem der Verfahren des Labors verwendet, die diesen Artikel erhalten.
Erhalten einer Substanz im Labor
Das erste Verfahren zum Erhalten von Ammoniak besteht darin, den Ammonikalkohol zum Kochen zu bringen, wonach der erhaltene Dampf die erforderliche chemische Verbindung austrocknet und sammelt. Das Erhalten von Ammoniak im Labor ist auch durch Erhitzen des haratogenen Kalks und des festen Ammoniumchlorids möglich.
Die Reaktion der Erlangung von Ammoniak hat diese Art:
2NH 4 Cl + CA (OH) 2 → CACL 2 + 2NH 3 + 2H 2 O
Während dieser Reaktion fällt der weiße Niederschlag. Es ist SalzcaCl 2 und das Wasser und das gewünschte Ammoniak werden gebildet. Um die Entwässerung der erforderlichen Substanz auszuführen, wird sie in Kombination mit einem Sir an einer Kalkmischung geleitet.
Ammoniak im Labor zu bekommen, bietet keine optimalste Technologie für seine Produktion in den erforderlichen Mengen. Die Menschen suchten nach vielen Jahren der produzierenden Substanzproduktion auf Industriewaagen.
Die Ursprünge der Produktionstechnologien
In der gesamten 1775-1780 wurden Experimente an der Bindung freier Stickstoffmoleküle aus der Atmosphäre durchgeführt. Der schwedische Chemiker K. Shelle fand eine Reaktion, die einen Blick hatte
NA 2 CO 3 + 4C + N 2 \u003d 2NACN + 3CO
Auf ihrer Basis im Jahr 1895 entwickelten N. Karo und A. Frank ein Verfahren zum Binden freier Stickstoffmoleküle:
CAC 2 + N 2 \u003d CACN 2 + C
Diese Option erforderte hohe Energiekosten und war wirtschaftlich nachteilig, daher lehnte sie es aus der Zeit ab.
Eine andere ziemlich teure Methode wurde zum offenen englischen Chemiker D. Priestli und G. Cavendysh, der Zusammenspiel von Stickstoffmolekülen und Sauerstoff:
Wachstum der Notwendigkeit von Ammoniak
1870 wurde diese Chemikalie als unerwünschtes Produkt der Gasindustrie betrachtet und war praktisch unbrauchbar. Nach 30 Jahren wurde es jedoch sehr beliebt in der Cola-chemischen Industrie.
Zunächst wurde der erhöhte Bedürfnis nach Ammoniak durch seine Trennung von Kohle aufgefüllt. Mit dem Anstieg des Verbrauchs des Stoffes wurde jedoch zehnmal eine praktische Arbeit durchgeführt, um nach Wegen seiner Produktion zu suchen. Das Erhalten von Ammoniak wurde mit atmosphärischen Stickstoffbeständen eingeführt.
Die Notwendigkeit von Substanzen auf stickstoffbasierten Substanzen wurde in fast allen bekannten Wirtschaftssektoren beobachtet.
Suche nach industriellen Nachfragepfaden
Die Menschheit hat einen langen Weg passiert, um die Produktionsgleichung umzusetzen:
N 2 + 3h 2 \u003d 2nh 3
Die Herstellung von Ammoniak in der Industrie war zunächst 1913 durch katalytische Synthese aus Wasserstoff und Stickstoff umgesetzt. Die Methode ist 1908 von F. Gaber geöffnet.
Open Technology erlaubte das langjährige Problem vieler Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern. Bis zu diesem Punkt war es nicht möglich, Stickstoff in Form von NH 3 zu binden. Dieser chemische Prozess wurde als Cyanamidreaktion bezeichnet. Mit einer Erhöhung der Temperatur des Kalks und des Kohlenstoffs wurde CAC 2 (Calciumcarbid) erhalten. Durch das Erhitzen wurde Stickstoff und das CACN 2 Calciumcyanamid erreicht, aus dem die Auswahl von Ammoniak durch Hydrolyse gelangt.
Umsetzung von Technologien, um Ammoniak zu erhalten
Die Erlangung von NH 3 auf dem globalen Umfang des industriellen Konsums begann mit dem Kauf der Patenttechnik F. Gaber durch den Vertreter der Baden sozialen Sozialpflanze A. Mittasch. Anfang 1911 wurde die Ammoniaksynthese bei einer kleinen Installation regelmäßig. K. Bosch erstellte ein großes Kontaktgerät, basierend auf der Entwicklung von F. Gaurer. Es war die ursprüngliche Ausrüstung, die den Prozess der Extraktion von Ammoniak durch die Synthese einer Produktionsskala gewährleistet. K. Bosch übernahm alle Angaben zu diesem Thema.
Der Energieverbrauch wird in den Reaktionen der Synthese bestimmter Katalysatoren gerettet.
Eine Gruppe von Wissenschaftlern, die an der Suche nach geeigneten Komponenten arbeitet, schlug folgendermaßen vor: Der eiserne Katalysator, in dem Kalium- und Aluminiumoxide zugegeben wurden und der als ein der Besten angesehen wurde, um Ammoniak in der Industrie zu erhalten.
09.09.1913 Die weltweit erste Anlage, die die katalytische Synthesetechnologie anwendet, begann seine Arbeit. Die Produktionskapazität steigerte allmählich, und bis Ende 1917 wurden in einem Monat 7 tausend Tonnen Ammoniak hergestellt. Im ersten Jahr der Anlage war dieser Indikator nur 300 Tonnen pro Monat.
Anschließend wurde in allen anderen Ländern die Synthesetechnologie auch verwendet, um die Verwendung von Katalysatoren anzuwenden, die in seiner Essenz nicht ganz von der GABER-Technik - Bosh unterschied. Die Verwendung von Hochdruck- und Zirkulationsprozessen trat in einem technologischen Prozess auf.
Die Einführung der Synthese in Russland
Russland verwendete auch Synthese mit der Verwendung von Katalysatoren, die Ammoniak sorgen. Die Reaktion hat diese Art:
In Russland begann das allererste Ammoniak-Synthesewerk 1928 in CHERNORECHENK, und die Produktion wurde in vielen anderen Städten errichtet.
Die praktische Arbeit beim Erhalt von Ammoniak ergibt sich ständig annom. In der Zeit von 1960 bis 1970 stieg die Synthese fast das 7-fache.
Im Land werden gemischte katalytische Substanzen verwendet, um Ammoniak erfolgreich zu erhalten, zu sammeln und zu erkennen. Die Untersuchung ihrer Zusammensetzung erfolgt von einer Gruppe von Wissenschaftlern unter der Führung von S. S. Lachinova. Es ist diese Gruppe, die die wirksamsten Materialien für die Umsetzung der Synthese fand.
Die Verarbeitungsverfahren des Prozesses sind ebenfalls ständig im Gange. Wissenschaftliche Entwicklungen in diesem Bereich waren M. I. Techkin sowie sein Personal. 1938 machte dieser Wissenschaftler zusammen mit seinem Kollegen V. M. Pyzhev eine wichtige Entdeckung und verbesserte den Erhalt von Ammoniak. Die von diesen Chemiker zusammengestellte Gleichung der Kinetik der Synthese ist ab sofort auf der ganzen Welt.
Moderner Syntheseprozess.
Der Prozess der Erzielung von Ammoniak mit Hilfe eines in der heutigen Produktion verwendeten Katalysators ist reversibel. Daher ist die Frage des optimalen Engagements der maximalen Produktausbeute sehr relevant.
Der Prozess erfolgt bei hoher Temperatur: 400-500 ˚С. Um die notwendige Geschwindigkeit der Reaktion sicherzustellen, wird ein Katalysator verwendet. Die moderne Produktion von NH 3 impliziert die Verwendung von hohem Druck - etwa 100-300 atm.
Zusammen mit der Verwendung des Zirkulationssystems ist es möglich, eine ausreichend große Masse der anfänglichen Materialien zu erhalten, die in Ammoniak umgewandelt wurden.
Moderne Produktion.
Das Werksystem einer Ammoniumanlage ist ziemlich kompliziert und enthält mehrere Stufen. Die Technologie zur Erzielung der gewünschten Substanz erfolgt in 6 Stufen. Im Prozess der Synthese wird es erhalten, sammelt und erkennen Ammoniak.
Die Anfangsstufe besteht darin, Schwefel von Erdgas aus Erdgas mit dem Entschwefelratorator zu extrahieren. Diese Manipulation ist aufgrund der Tatsache erforderlich, dass der Schwefel ein katalytisches Gift ist und den Nickelkatalysator auf der Stufe der Wasserstoffextraktion tötet.
In der zweiten Stufe verläuft die Umwandlung von Methan, die mit der Verwendung von hohen Temperaturen und Drucks, wenn ein Nickelkatalysator verwendet wird.
In der dritten Etappe befindet sich ein teilweise Burnout von Wasserstoff in Luft-Sauerstoff. Infolgedessen wird eine Mischung aus Wasserdampf, Kohlenoxid sowie Stickstoff hergestellt.
In der vierten Stufe tritt eine Schaltreaktion auf, die mit verschiedenen Katalysatoren und zwei hervorragenden Temperaturmodi führt. FE 3 O 4 wird ursprünglich verwendet, und der Prozess fließt bei 400 ° C. In der zweiten Stufe ist ein Kupferkatalysator in seinem Einfluss wirksamer, der die Herstellung bei niedrigen Temperaturen ermöglicht.
Die nächste fünfte Stufe impliziert die Entsorgung von Abfallkohlenoxid (VI) aus dem Gasgemisch durch Anwenden der Absorptionstechnologie von Alkali.
In der Endstufe von Kohlenstoff (II) wird Oxid (II) unter Verwendung der Umsetzung der Umwandlung von Wasserstoff in Methan durch einen Nickelkatalysator und eine größere Temperatur entfernt.
Das als Ergebnis aller Manipulationen erhaltene Gasgemisch enthält 75% Wasserstoff und 25% Stickstoff. Es wird unter einem größeren Druck komprimiert und dann cool.
Es sind diese Manipulationen, die Ammoniakauswahl-Formel beschreibt:
N 2 + 3h 2 ↔ 2 nh 3 + 45.9 kJ
Zumindest sieht dieser Prozess nicht sehr schwierig aus, aber alle oben genannten Maßnahmen zur Umsetzung sprechen über die Komplexität der Erlangung von Ammoniak auf industrieller Skala.
Die Qualität des Endprodukts wird durch das Fehlen von Verunreinigungen in Rohstoffen beeinflusst.
Nachdem er einen langen Weg von einem kleinen Laborerlebnis auf die große Produktion übergeben hat, ist der Erhalt von Ammoniak heute gefragt und unverzichtbarer Industrie der chemischen Industrie. Dieser Prozess verbessert sich ständig, wodurch Qualität, Effizienz und die erforderliche Produktmenge für jede Zelle der Volkswirtschaftsfähigkeit bereitgestellt werden.
