Kväveindustrin idag är en av de ledandeindustrier. Användningen av ammoniak har spridit sig till kylutrustning (R717, kylmedel), medicin (ammoniaklösning eller ammoniakalkohol), jordbruk (gödselmedel).

Primär uppmärksamhet ägnas åt produktion av kvävegödselmedel (och därmed - till deras baser, inklusive ammoniak, efterfrågan på vilken har ökat med 20% under de senaste två decennierna).

Men ammoniakproduktionen skiljer sig först och främst av hög energiintensitet. Hela historien om denna produktion är kampen för att sänka de använda energierna (mekanisk, termisk, elektrisk).

Syntes av ammoniak avslöjar formeln:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

Reaktionen är exoterm, reversibel, med minskandevolym. Eftersom reaktionen är exoterm, kommer en minskning av temperaturen att flytta jämvikten till bildandet av ammoniak, men reaktionshastigheten kommer att minska avsevärt. Produktionen av ammoniak bör gå vid höga temperaturer (syntes äger rum vid 500 grader Celsius). En ökning i t kommer att leda till en omvänd reaktion. Tryck från 15 till 100 MPa gör det möjligt att motverka temperaturens påverkan (lågt tryck - från 10 till 15 MPa, medeltryck - från 25 till 30 MPa, högt tryck - över 50 MPa). Av dessa är medelvärdet att föredra.

Katalysatorn är järn svampig med tillsatser av kalcium, kisel, kalium, aluminiumoxider.

Skadliga föroreningar (kolmonoxid, vatten,vätesulfid) har en negativ effekt på reaktionshastigheten för reaktionen, förgiftning av katalysatorn, varigenom dess aktivitet reduceras och minskning av livslängden. Detta innebär att vätesulfidblandningen nödvändigtvis måste rengöras noggrant. Men även efter rening blir endast en del av denna blandning till ammoniak. Därför skickas den återstående oreagerade fraktionen igen till reaktorn.

Hur produceras ammoniak?

Rörledningen levereras med en redan framställd blandning avtre delar väte och ett kväve. Den passerar genom turboladdaren, där den komprimerar till det ovan angivna trycket och skickas till synteskolonnen med katalysatorn på de inbyggda hyllorna. Processen, som vi upptäckte, är mycket exoterm. Blandningen mellan salpetersyra och väte upphettas av den utvecklande värmen. Omkring 25 procent av ammoniak och oreagerat kväve med väte kommer ut ur kolonnen. Hela kompositionen matas till kylskåpet, där blandningen kyles. Ammoniak under tryck blir flytande. Nu kommer en separator i funktion, vars uppgift är att separera ammoniak i samlingen längst ner och den oreagerade blandningen, som återföres av cirkulationspumpen tillbaka till kolonnen. På grund av denna cirkulation används salpetersyra-väteblandningen med 95 procent. Flytande ammoniak genom ammoniakledningen går till ett speciallager.

Alla enheter som används vid produktion,max hermetisk, vilket eliminerar läckage. Endast energin hos de exoterma reaktionerna som sker inuti används. Ordningen är stängd, lågavfall. Kostnaderna reduceras genom en kontinuerlig och automatiserad process.

Produktionen av ammoniak kan inte utan att påverkamiljö. Gasutsläpp är oundvikliga, inklusive ammoniak, kol och kväveoxider och andra föroreningar. Lågkvalitativ värme släpps. Vatten kasseras efter tvätt av kylsystemen och själva reaktorn.

Därför är ammoniakproduktioneninnefattar katalytisk rengöring med ett gasreducerande medel. Att minska mängden avloppsvatten kan uppnås genom att byta kolvkompressorer med turboladdare. Lågpotentiell värme kan utnyttjas genom att införa hög potentiell värme. Detta kommer emellertid att öka föroreningen av rökgaserna.

Ett energitekniskt system med en kombinerad cykelcykel där både ångvärme och förbränningsprodukter används, ökar samtidigt produktionseffektiviteten och minskar utsläppen.

</ p>