Главная страница > Энциклопедический словарь Гранат, страница 565 > Аммиачная промышленность

Аммиачная промышленность

Аммиачная промышленность. Развитие А. п. за последние пятнадцать лет находится в тесной связи с возрастающей все более и более потребностью сельского хозяйства в азотных удобрительных туках. Хотя способ синтеза аммиака из газообразных водорода и азота выступил на арену позднее других синтетических методов получения связанного азота, однако в настоящее время прямой синтез аммиака дает уже около половины продукции синтетически связанного азот™. Если мы обратимся к распределению продукции связанного азота по способам производства (смотрите табл.), то убеждаемся, что синтетический аммиак приобретает в настоящее время все большее значение

Добыча азота (в тыс. токк)

Годы

192

1927

1928

1929

1930

з-

fig

В О

a 9

324,5

364,8

506.7 529,2

450.7

лэ

о g ои

о» £ rt 5 >, Ь

х о·α. к 2 » в л

Ф Q S я S. ° «а о

1 н

§ | S o.g S

о

С

О)

о

Сил

м U «1

CQ

350,1

712,8

1.387,4

391,7

794.8

1.451,3

421,8

1.019,2

1.947,7

440,5

1.392,7

2.362,4

410,3

1.384,6

2.248,0

Первый за rot для производства синтетич. аммиака в Оппау, в Германии, был постросп в 1913 г., а второй завод в Мврзобурго в 916 г. — Вплоть до 1922 г. вес развитие прямого оиптеза аммиака базировалось лишь ча увеличепип продукции этих двух германских заводов. Только с 1922 г. ппчипается развитие синтеза аммиака за пределами Германии; в послодпее десятилетие построены крупные заводы во франции. Англии, ы попив и США. В Союзе ССР за последние годы построены и пущены в ход заводы вит. aV. в Чорноречьи (в 30 км от г. Горь-мго), в Борезпиках (Свердловская обл.), в Горловко (Донбасс) и в Бобриках (Московская обл.).

Синтез аммиака из водорода и азота основывается на равновеспой рсакпии во схеме:

N2 -f 3I122NI1, + 22.000 Cal.

Хотя реакция и сопровождается выделением тепла и потому возможно было бы ожидать, что опа легко будет протекать при нормальной температуре, одпако, вследствие инертности азота, для завертеппя ее требуется повышенная температура и высокое давление, а для ускорения реакции наличие катализатора. Следующая таблица Ларсона характеризует процентное содерлсавио N11, в равновесии N, 4“ 3II2J2NH;l:

Давление в атмосферах

с°

30

100

300

600

1.000

00°

67,65

81,65

89,94

95,37

98,29

>00°

30,25

52,04

70,96

84,21

92,55

400°

10,75

25,12

47,00

65,20

79,82

>00°

3,49

10,61

26,44

42,15

57,47

6Ю°

1,30

4,52

13,77

23,10

31,43

/и0°

0,68

2,18

7,28

12,60

12,87

И до

работы

немецкого

химика

Габера

проблема синтеза аммиака .намечалась многими учеными (Лешательо, Пост), по только упориыо псслсдоваипя Габера привели к ер разрешению. При поддержке баденской анилино-сотовой фабрики и при участии инж. Боша удалось Габору осуществить этот синтез. Трудности проведения реакции сводились к подбору соотвот. аппаратуры, гак как реакция, по Габеру-Бошу, должна протекать под давлением 200 атмосфер и при темп. 550°; экзогермичиость реакции требовала тщательного регулирования термической сторопы процесса; кроме того, водород пря столь высоком давлении и температуре аиффупдируег через стенки аппаратуры, приготовленной из лучших сортов стали, причем сталь стаповилась хрупкой и подверженной взрывам Затем, смесь водорода и азота должпа быть вполне чистой, свободной от кислорода, ссрпистых и мытьякови-< гых соедипсиий, а равно и от следов окиси углерода. Аппаратура для проведения синтеза аммиака была сконструирована Бошем так, что давление газов внутри коп-тактного сосуда уравновешивалось снаружи равным ему противоположным давленном подогреваемой смеси газов, нпТпетаемон в толстостонпын защитный металлический Футляр, в котором помотался собственно реакционный коптактный трубчатый сосуд. В результате мпогих своих опытов Габер остановился на катализаторе—металлическом железе с 4% окиси алюмипия. Исходным материалом у Габера служила смесь азота и водорода в стехиометрическом отношении (1: 3 по объёму), получаемая из водяного и генераторного газов. Получающийся в количестве 5% NH3 поглощается водою под давлением 200 атмосфер Нопрорсагяропапшая смесь

Фигура 1. Схема устаповки Габера-Бота: 1— печь, 2—коитактпая камера, 3—электрический лагреватедь, 4 — защитный толстостопный железный кожух, 5—приток нового газа (N4-311), 6—циркуляционный насос, 7—холодильник, 8 — спуск кондопсироваппого аммиака.

Na и Н2 циркуляционным насосом обратно нагнетается в контактный сосуд с добавкой пового количества смеси походных газов взамеп образовавшегося аммиака. На рисунке продставлопа схема устаповки по методу Габера-Боша в первоначальной конструкции, ирп чем аммиак не поглощается водою, а сгущаотся в жидкий аммиак путом охлаждения.

Кроме метода Габера-Боша, для сиптоза аммиака из элсмептов в промышленности применяется таюко несколько других методов, представляющих собою, в сущности, его видоизменения: 1) метод Казале — применяется давлепио до 750 атмосфер; 2) метод Клода — работают с давлеппем до 900 атмосфер, причем получается продукт с содержанием 25°/л N11,. Азот в установках Клода получается из жидкого воздуха, а водород — из газов коксовальных печей; 3) американская система (АПК)—применяется давление в

300 атмосфер; 4) способ Уде—давление до 100 атмосфер и так далее

15 производстве синтетического аммиака играет громадную роль вопрос получения чистой смеси водорода и азота. Стоимость, непрерывность процесса и рентабельность метода находятся в большой зависимости от дешевизны, чистоты и доступности обоих газов. Источниками для получения водорода служат: коксовый газ, водяной газ, доменный газ и электролиз воды. Азот можно получить из жидкого воздуха.

Лиг.: /. Pascal, «Syntheses ct catalyses indnstriellcs», Paris, 1924; Фокин Л.% «Синтез аммиака», 1932, 2-ое изд. Голочанин и Малярьвский, «Сиитез аммиака», 1929.

Е. Орлов.