Реакція - синтез - аміак - технічний словник те vii
Для реакції синтезу аміаку при тисках, близьких до атмосферного, рівноважний вихід аміаку дуже малий (при температурі 450 С і 1 атм він дорівнює 0 21%) і тоді необхідність урахування зміни обсягу реакційної системи відпадає.
Для реакції синтезу аміаку з азоту і водню, при якій лімітуючим етапом є хемосорбция азоту, максимум каталітичної активності зміщений в сторону меншого числа rf - електронів і.
У реакції синтезу аміаку при таких температурах, коли реакція має достатню швидкістю (в присутності каталізаторів), рівновагу при атмосферному тиску абсолютно несприятливо для утворення аміаку.
Для реакцій синтезу аміаку і метанолу наведений метод обчислення К, як уже згадувалося, недостатньо точний, і в системі ФІЗХІМ використовуються залежно К.
Розглянемо реакцію синтезу аміаку на промисловому залізному каталізаторі.
Так як реакція синтезу аміаку протікає з подвійним зменшенням обсягу, то для зсуву рівноваги вправо, відповідно до принципу Ле Шательє, процес слід проводити при підвищеному тиску. Найбільше число промислових установок з виробництва синтетичного аміаку працює в даний час під тиском близько 300 ат.
Каталізаторами для реакції синтезу аміаку є залізо, платина, марганець, вольфрам, родій та інші метали, атоми яких мають незаповнений зовні другий електронний шар.
Тепловий ефект реакції синтезу аміаку залежить від тиску і температури процесу.
Розглянемо приклад реакції синтезу аміаку, яку на практиці ведуть при таких високих тисках, що для точного розрахунку поправки необхідні.
Тепловий ефект реакції синтезу аміаку залежить від температури і тиску.
В результаті реакції синтезу аміаку обсяг газової суміші скорочується.
Визначте вихід реакції синтезу аміаку, якщо з 2 24 л азоту (н.у.) було отримано 20 4 г аміаку.
В результаті реакції синтезу аміаку обсяг газової суміші скорочується.
В. Коефіцієнти активності газів при температурах нижче критичних. Тепловий ефект реакції синтезу аміаку також залежить від температури і тиску.
Промислове використання реакції синтезу аміаку стало можливо при застосуванні високих тисків, - що при більший чутливості рівноваги в цьому процесі до змін тиску призводить до сильного зсуву рівноваги в - етеренуобра - тання аміаку.
В результаті реакції синтезу аміаку обсяг газової суміші скорочується.
На швидкість реакції синтезу аміаку впливає температура початку реакції, яка в свою чергу залежить від вмісту аміаку і інертних домішок в газі на вході в колону синтезу. Якщо в газі знаходяться близько 10% (СН4 Аг) і 3 - 4% аміаку, температуру початку реакції підтримують в межах 450 - 480 С, при відсутності інертних домішок - в межах 420 - 430 СС.
Енергія активації реакції синтезу аміаку збільшується зі збільшенням вмісту нікелю. З підвищенням температури в інтервалі 300 - 400 С енергія активації для залізного каталізатора не змінюється, а для залізо-нікелевих сплавів знижується зі збільшенням вмісту нікелю.
Тепловий ефект реакції синтезу аміаку відносно невеликий, і зазначений вище спосіб відведення тепла через трубки, поміщені в шар каталізатора, досить ефективний. Охолоджуючі трубки можуть бути сконструйовані, наприклад, так, щоб газ входив в них і про внутрішнім більш тонких трубках, розташованим посередині зовнішніх трубок, і виходив з цих тонких трубок в зовнішні охолоджуючі трубки на ділянці, де виділяється максимальна кількість тепла. Далі охолоджуючий газ рухається прямотоком з газом, які проходять через каталізатор.
Наприклад, в реакції синтезу аміаку з чотирьох обсягів вихідних газів виходить два обсягу; тому збільшення тиску буде зміщувати рівновагу вправо. Підвищення температури змістить рівновагу вліво, в сторону ендотермічної реакції розкладання NH3, і вихід аміаку в стані рівноваги зменшиться.
Особливо добре вивчена реакція синтезу аміаку. Реакція протікає в газовій фазі. Газова суміш містить 25% азоту і 75% водню. В якості каталізатора береться залізо.
Так, в реакції синтезу аміаку, якщо вона описується схемою (V.86), перенесення мітки 15N буде здійснюватися у всіх стадіях, а мітки 2Н або 3Н - у всіх, крім першої. Отже, якщо повільної є тільки стадія 1, то перенесення мітки азоту призведе до.
Підвищення температури для реакції синтезу аміаку несприятливо.