سنتز در آمونیاك
|
|
-آمونیاك
|
|
-كاربرد های آمونیاك
|
-روشهای مختلف آمونیاك
|
|
-روش هابر بوش
|
ترمودینامیك و سنتیك واكنش سنتز آمونیاك
|
كاتالیستها
|
|
-كاتالیزور و سرعت
|
|
-كاتالیست سنتز آمونیاك
|
|
-بستر های آكنده
|
|
مدل سازی و شبیه سازی راكتور جریان سنتز آمونیاك
|
شرح راكتور شعاعی- محوری سنتز آمونیاك
|
|
جریان مخالف شعاعی در راكتورهای سنتز آمونیاك
|
سنتز آمونیاك:
آمونیاك یكی از اجزا اصلی سازنده بوجود آورنده كودهای شیمیایی و مواد محترقه و انواع محصولات و تركیبات شیمیایی مهم است. و در ساختمان آلی آمونیاك یك قطعه توده ای برای پروتئین و دیگر تركیبات نیتروژنی مانند مبنایی برای DNA می باشد.
آمونیاك از اجزا مهم اتمسفر گازهای اطراف سیارات دنباله دار نیز می باشد و در زمین مقدار كمی آمونیاك وجود دارد و عقائد زیادی نیز وجود داشته است كه آمونیاك یكی از اجزا تركیب شده هوای زمین اولیه بوده است اما توسعه زندگی و آزاد شدن اكسیژن در هوا سبب تاثیر پذیری آمونیاك در برابر اكسید شدن بوسیله اكسیژن شده است كه باید كمبود آمونیاك را جبران كند.
یكی از روشهای با ساختمان آلی باكتریها هستند كه بوسیله كاشت شدن رشد می كنند و در تخمیر كه شامل تعداد زیادی كمپلكس مركزی شامل آهن و مولیبرون برای كاهش نیتروژن به آمونیاك است. سنتز تجاری آمونیاك در ابتدا به علت ضرورت جنگ بوجود آمد.
این فرایند بوسیله یك كاتالیست آهنی بایك بخش كوچكی از آلومینیوم انجام گیرد و در روش H-B عملیات در فشار بالا انجام می گیرد و تعادل را به سمت راست هدایت می كند.
و دمای بالا نیز برای سرعت واكنش ضروری است. البته دمای بالا واكنش را به سمت چپ هدایت می كند اما سرعت را بالا می برد كه این مسئله مهم است و با حركت دادن آمونیاك به سمت آمونیاك مایع تعادل به طور پیوسته به سمت راست حركت می كند.
اكسیداسیون آمونیاك در حضور كاتالیست پلاتینیوم
یك تاریخچه مختصر:
در اوایل قرن بیستم یك اتفاق طبیعی كوتاه مرحله رخ داد. كودهای غنی شده نیتروژن نظیر شوره CHILE كه بوسیله فرایندها بر شیمیدانان آلمانی و دیگران آماده می شد راهی بود برای تركیب شدن نیتروژن در هوا با هیدروژن برای بدست آمدن آمونیاك كه نقطه شروع مناسبی است.
برای كارخانه كودسازی و این پروسه برای صنایع شیمیایی آلمانی جذاب بود چرا كه تركیبات نیتروژنی برای جنگ جهانی اول كه نیازمند مواد منفجره بودند فراهم می شد.
هیدروژن مورد نیاز برای سنتز آمونیاك بوسیله فرایند آب و گاز (اختراع كارل – بوش) كه شامل دمیدن بخار از میان سنگ كك خوابانده شده و داغ نتیجتا هیدروژن از اكسیژن جدا می شد و نیتروژن نیز بوسیله تقطیر هوای مایع و سپس بوسیله سرما و فشار هوا بدست می آمد.
این روزها هیدروژن بوسیله اصلاح نفت سبك بدست می آید و یا اضافه كردن بخار به گاز طبیعی (متان CH4 ) تهیه می شود.
بخار كافی برای واكنش با 45% متان استفاده می شود اما الباقی متان با هوا واكنش می كند.
همه مونوكسید كربنها درمخلوط به وسیله استفاده از بخار و كاتالیزور اكسید آهن به CO2 اكسید می شوند.
دی اكسید كربن بوسیله استفاده از یك پایه مناسب خارج می شود بنابراین فقط N2 و H2 باقی می مانند و در تولید آمونیاك NH3 استفاده می شوند.
در تولید آمونیاك هیدروژن و نیتروژن به نسبت 3 به 1 حجم مخلوط میشوند و فشاری در حدود 200 برابر فشار اتمسفر متحمل می شوند.
هیدروژن مورد نیاز در این روش بوسیله الكترولیز بدست می آید اما به علت گران تمام شدن در پلنتهای مدرن ا زكاتالیستهای مایع –گاز استفاده می شود.