пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Пятый семестр:
» Общая Химическая Технология
Четвёртый семестр:
» ПАХТ

№46. Физико-химические основы процесса конверсии аммиака

Окисле­ние аммиака кислородом воздуха без катализатора возможно только доN2.

На катализаторе между аммиаком и кислородом протекают следую­щие параллельные реакции:

4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O; AH=— 946 кДж (IX)

4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O; АH= — 1328кДж (X)

Реакции окисления аммиака сопровождаются значительной убы­лью свободной энергии, протекают с большой скоростью, практически необратимо (до конца). Теплоты, выделяющейся в результате реакции, чтобы процесс протекал автотермично.

Катализаторы должны обла­дать избирательными свойствами, т. е. ускорять только одну из всех возможных реакций - (IX). Наиболее селективным и активным катализатором данной реакции - платиноидный катализатор, представляющий собой сплав платины с палладием и родием.

Каталитическое окисление аммиака — многостадийный гетерогенно-каталитический процесс, протекающий во внешнедиффузионной области и лимитируемый диффузией аммиака к поверхности катали­затора. В процессе окисления NH3 нестойких промежуточных соедине­ний, которые в результате распада и перегруппировки дают оксид азота (II) и элементный азот.

Влияние температуры.  При повы­шении температуры выход NO возрастает. Большое значение имеет температура зажигания катализатора, которая зависит от состава катализатора и в меньшей степени от состава АВС. На платине реакция окисления аммиака начинается при 195 °С. Особенностью окисления - сна­чала происходит мягкое окисление аммиака до моле­кулярного азота. Заметное количество оксида азота (II) начинает по­являться при 300 °С. Другие преимущества при высокой температуре: растет скорость реакции окисления аммиака и умень­шается время контактирования.

Влияние давления. С ростом давления наблюдается снижение выхо­да оксида азота (II). Вместе с тем использование высокого давления при окислении аммиака позволяет повысить производительность агрега­та, уменьшить размеры аппаратов. Основным условием получения вы­соких выходов N0 под давлением выше атмосферного являются повы­шение температуры и времени. Повышением давления в процессе конверсии можно увеличить линей­ную скорость газа и напряженность катализатора, что в свою очередь связано с увеличением числа катализаторных сеток.

Влияние концентрации аммиака. Для окисления аммиака применяют воздух. Поэтому концентрация NH3 в АВС определяется в том числе содержанием кисло­рода в воздухе.

Катализаторы. Обладая высокой активностью и селективностью, платина имеет низкую температуру зажигания -~200°С, хорошую пластичность, тя­гучесть. Недостаток платины — ее быстрое разрушение при высоких температурах под воздействием больших скоростных потоков реагентов и катализаторных ядов. Это приводит к потерям дорогостоящего ка­тализатора и снижению выхода N0. 


18.01.2016; 23:25
хиты: 232
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь