آمونیاک در صنعت گرفتن آمونیاک در آزمایشگاه

فرایند تولید مقدار مطلوب مواد شیمیایی، و همچنین دستاوردهای حداکثر کیفیت آن، تعدادی از عوامل را تحت تاثیر قرار می دهد. آمونیاک بستگی به شاخص های فشار، دما، حضور مواد کاتالیزور مورد استفاده و روش برای استخراج مواد به دست آمده بستگی دارد. این پارامترها باید به درستی برای رسیدن به بزرگترین سود حاصل از روند تولید، به درستی متعادل شوند.

خواص آمونیاک

در دمای اتاق و رطوبت هوا نرمال، آمونیاک در یک کشور گازی است و بوی بسیار مبهم دارد. این با قرار گرفتن در معرض بدن، با غشاهای مخاطی سمی و آزار دهنده است. آماده سازی و خواص آمونیاک بستگی به مشارکت در فرایند آب دارد، زیرا این ماده بسیار محلول در ویژگی های طبیعی محیط زیست است.

آمونیاک ترکیبی از هیدروژن و نیتروژن است. فرمول شیمیایی او NH 3 است.

این ماده شیمیایی به عنوان یک عامل کاهش دهنده فعال عمل می کند، به عنوان یک نتیجه از احتراق که نیتروژن آزاد تشخیص داده می شود. آمونیاک ویژگی های پایگاه ها و قلیایی را نشان می دهد.

واکنش ماده با آب

هنگامی که NH 3 در آب حل می شود، آب آمونیوم به دست می آید. حداکثر در دمای طبیعی می تواند در 1 جلد یک عنصر آبی از 700 جلد آمونیاک حل شود. این ماده به عنوان الکل آمونیاک شناخته شده است و به طور گسترده ای در صنعت تولید کود، در تاسیسات تکنولوژیکی استفاده می شود.

NH 3 به دست آمده از طریق حل شدن در آب از لحاظ کیفیت آن، به طور جزئی یونیزه شده است.

نامگذاری الکل در یکی از روش های آزمایشگاهی استفاده می شود.

به دست آوردن یک ماده در آزمایشگاه

اولین روش به دست آوردن آمونیاک این است که الکل امیمی را به جوش بیاورید، پس از آن بخار به دست آمده خشک می شود و ترکیب شیمیایی مورد نیاز را جمع آوری می کند. به دست آوردن آمونیاک در آزمایشگاه نیز با گرم کردن آهک های خوراکی و کلرید آمونیوم جامد امکان پذیر است.

واکنش به دست آوردن آمونیاک این نوع است:

2NH 4 CL + CA (OH) 2 → CACL 2 + 2NH 3 + 2H 2 O

در طول این واکنش، رسوب سفید می افتد. این نمک CaCl 2 است و آب و آمونیاک مورد نظر شکل می گیرد. برای انجام تخلیه ماده مورد نیاز، آن را ترکیبی از آهک در ترکیب با یک آقا است.

آمونیاک در آزمایشگاه، تکنولوژی مطلوب ترین تولید آن را در مقادیر مورد نیاز ارائه نمی دهد. مردم سالها به دنبال تولید مواد تولید مواد در مقیاس های صنعتی بوده اند.

ریشه های فن آوری های تولید

در طول سال های 1775-1775، آزمایشات بر روی اتصال مولکول های نیتروژن آزاد از جو انجام شد. شیمیدان سوئدی K. Shelle یک واکنش داشت که دارای دیدگاه بود

NA 2 CO 3 + 4C + N 2 \u003d 2NACN + 3CO

بر اساس آن در سال 1895، N. Karo و A. Frank یک روش برای اتصال مولکول های نیتروژن آزاد را توسعه دادند:

CAC 2 + N 2 \u003d CACN 2 + C

این گزینه نیاز به هزینه های انرژی بالا داشت و از لحاظ اقتصادی ناکارآمد بود، بنابراین آنها از زمان آن را رد کردند.

یکی دیگر از روش های نسبتا گران قیمت، توسط شیمیدانان انگلیسی باز شد D. priestli و G. Cavendysh، روند تعامل مولکول های نیتروژن و اکسیژن:

رشد نیاز به آمونیاک

در سال 1870، این مواد شیمیایی محصول نامطلوب صنعت گاز محسوب می شد و عملا بی فایده بود. با این حال، پس از 30 سال، در صنعت کک شیمیایی بسیار محبوب شد.

در ابتدا، افزایش نیاز به آمونیاک با جداسازی آن از زغال سنگ دوباره پر شده بود. اما با افزایش مصرف ماده، یک کار عملی 10 بار برای جستجوی راه های تولید آن انجام شد. گرفتن آمونیاک شروع به معرفی کرد با استفاده از ذخایر نیتروژن اتمسفر.

نیاز به مواد مبتنی بر نیتروژن در تقریبا تمام بخش های شناخته شده اقتصاد مشاهده شد.

جستجو برای مسیرهای تقاضای صنعتی

بشریت یک راه طولانی برای پیاده سازی معادله تولید گذرانده است:

n 2 + 3H 2 \u003d 2NH 3

تولید آمونیاک در صنعت ابتدا در سال 1913 توسط سنتز کاتالیزوری از هیدروژن و نیتروژن پیاده سازی شد. این روش توسط F. Gaber در سال 1908 باز است.

فناوری باز به مشکل طولانی مدت بسیاری از دانشمندان کشورهای مختلف اجازه داد. تا این نقطه، نیتروژن در قالب NH 3 امکان پذیر نبود. این فرایند شیمیایی یک واکنش سیانامید نامیده می شود. با افزایش دمای آهک و کربن، CAC 2 (کاربید کلسیم) به دست آمد. با گرمایش نیتروژن و CACN 2 کلسیم سیانامید به دست آمده است، که از آن انتخاب آمونیاک از طریق هیدرولیز عبور می کند.

پیاده سازی فن آوری ها برای به دست آوردن آمونیاک

به دست آوردن NH 3 در مقیاس جهانی مصرف صنعتی با خرید فناوری ثبت اختراع F. Gaber توسط نماینده گیاه اجتماعی اجتماعی بادن A. Mittash آغاز شد. در اوایل سال 1911، سنتز آمونیاک در یک نصب کوچک به طور منظم تبدیل شد. K. Bosch یک دستگاه تماس بزرگ را بر اساس توسعه F. Gaurer ایجاد کرد. این تجهیزات اصلی بود که فرآیند استخراج آمونیاک را با ترکیب مقیاس تولید تضمین می کرد. ک. بوش تمام راهنمایی های این موضوع را بر عهده گرفت.

صرفه جویی در مصرف انرژی در واکنش سنتز کاتالیزورهای خاص پیشنهاد شده است.

گروهی از دانشمندان که در جستجوی اجزای مناسب کار می کنند عبارتند از: کاتالیزور آهن که در آن اکسید پتاسیم و آلومینیوم اضافه شد و یکی از بهترین ها برای به دست آوردن آمونیاک در صنعت در نظر گرفته شده است.

09.09.1913 اولین کارخانه جهان که تکنولوژی سنتز کاتالیزوری را اعمال می کند، کار خود را آغاز کرد. ظرفیت تولید به تدریج افزایش یافت و تا پایان سال 1917 7 هزار تن آمونیاک در یک ماه تولید شد. در سال اول کارخانه، این شاخص تنها 300 تن در ماه بود.

پس از آن، در تمام کشورهای دیگر، تکنولوژی سنتز نیز برای استفاده از کاتالیزورها مورد استفاده قرار گرفت، که در ماهیت آن، از تکنیک گابر بسیار متفاوت نبود. استفاده از فرآیندهای فشار بالا و گردش خون در هر فرایند تکنولوژیکی رخ داده است.

معرفی سنتز در روسیه

روسیه همچنین از سنتز با استفاده از کاتالیزورها استفاده کرد که آمونیاک را تضمین می کند. واکنش این نوع است:

در روسیه، اولین کارخانه سنتز آمونیاک اولین کار خود را در سال 1928 در Chernorechensk آغاز کرد و سپس تولید در بسیاری از شهرهای دیگر ساخته شد.

کار عملی پس از دریافت آمونیاک به طور مداوم به دست آوردن حرکت است. در دوره از سال 1960 تا 1970، سنتز تقریبا 7 بار افزایش یافت.

در کشور، مواد کاتالیزوری مخلوط برای به دست آوردن، جمع آوری و تشخیص آمونیاک استفاده می شود. مطالعه ترکیب آنها توسط گروهی از دانشمندان تحت رهبری S. S. Lachinova انجام می شود. این گروه این است که موثرترین مواد را برای اجرای سنتز پیدا کرده است.

فرآیند فرآیند نیز به طور مداوم در حال انجام است. تحولات علمی در این منطقه M. I. Techkin، و همچنین کارکنان خود بود. در سال 1938، این دانشمند، همراه با همکارانش V. M. Pyzhev، کشف مهم، بهبود آمونیاک را به ارمغان آورد. معادله سینتیک سنتز، که توسط این شیمیدان تهیه شده است، از هم اکنون در سراسر جهان است.

روند سنتز مدرن

فرایند به دست آوردن آمونیاک با کمک یک کاتالیزور مورد استفاده در تولید امروز برگشت پذیر است. بنابراین، مسئله سطح مطلوب قرار گرفتن در معرض حداکثر عملکرد محصول بسیار مرتبط است.

این روند در دمای بالا انجام می شود: 400-500 درجه سانتیگراد. برای اطمینان از سرعت لازم واکنش، یک کاتالیزور مورد استفاده قرار می گیرد. تولید مدرن NH 3 به معنای استفاده از فشار بالا - حدود 100-300 دستگاه خودپرداز است.

همراه با استفاده از سیستم گردش خون، ممکن است یک توده به اندازه کافی بزرگ از مواد اولیه تبدیل به آمونیاک شود.

تولید مدرن

سیستم کار هر گیاه آمونیوم کاملا پیچیده است و شامل چندین مرحله است. تکنولوژی به دست آوردن ماده مورد نظر در 6 مرحله انجام می شود. در روند سنتز، به دست آمده، جمع آوری و تشخیص آمونیاک است.

مرحله اولیه شامل استخراج گوگرد از گاز طبیعی با استفاده از سولفوریتور است. این دستکاری به دلیل این واقعیت است که گوگرد یک سم کاتالیزوری است و کاتالیزور نیکل را در مرحله استخراج هیدروژن می کشد.

در مرحله دوم، تبدیل متان عبور می کند، که با استفاده از دمای بالا و فشار هنگام استفاده از کاتالیزور نیکل انجام می شود.

در مرحله سوم، سوختگی جزئی هیدروژن در اکسیژن هوا وجود دارد. در نتیجه، ترکیبی از بخار آب، اکسید کربن، و همچنین نیتروژن تولید می شود.

در مرحله چهارم، یک واکنش تغییر رخ می دهد، که با کاتالیزورهای مختلف و دو حالت درجه حرارت عالی عبور می کند. Fe 3 O 4 در اصل استفاده می شود، و روند جریان در 400 درجه سانتیگراد جریان دارد. در مرحله دوم، یک کاتالیزور مس در نفوذ آن موثرتر است، که به تولید در دمای پایین اجازه می دهد.

مرحله پنجم بعدی، با استفاده از تکنولوژی جذب قلیایی، دفع اکسید کربن ضایعات (VI) از مخلوط گاز را از بین می برد.

در مرحله نهایی اکسید کربن (II) (II) با استفاده از واکنش تبدیل هیدروژن به متان از طریق کاتالیزور نیکل و درجه حرارت بزرگتر حذف می شود.

مخلوط گاز به دست آمده به عنوان یک نتیجه از تمام دستکاری ها حاوی 75٪ هیدروژن و 25٪ نیتروژن است. تحت فشار بیشتر فشرده شده و سپس سرد است.

این دستکاری هایی است که فرمول انتخاب آمونیاک را توصیف می کند:

n 2 + 3H 2 ↔ 2 nh 3 + 45.9 kj

حداقل این فرایند به نظر بسیار دشوار نیست، اما تمام اقدامات فوق ذکر شده در اجرای آن در مورد پیچیدگی گرفتن آمونیاک در مقیاس صنعتی صحبت می کنند.

کیفیت محصول نهایی تحت تأثیر عدم وجود ناخالصی ها در مواد خام قرار دارد.

پس از گذراندن یک راه طولانی از یک تجربه آزمایشگاهی کوچک به تولید بزرگ در مقیاس بزرگ، دریافت آمونیاک امروز تقاضا و صنعت ضروری صنعت شیمیایی است. این فرایند به طور مداوم بهبود می یابد، کیفیت، کارایی و مقدار مورد نیاز محصول را برای هر سلول اقتصاد ملی ارائه می دهد.