Produktion von Ammoniak
Stickstoff-Industrie ist heute einer der führendenIndustrien. Die Verwendung von Ammoniak hat sich auf Kühlgeräte (R717, Kältemittel), Medizin (Ammoniaklösung oder Ammoniakalkohol), Landwirtschaft (Düngemittel) ausgeweitet.
Die Produktion von Stickstoffdüngemitteln (und damit auch deren Basen einschließlich Ammoniak, deren Nachfrage in den letzten zwei Jahrzehnten um 20% gestiegen ist) wird in erster Linie berücksichtigt.
Die Ammoniakproduktion unterscheidet sich jedoch vor allem durch eine hohe Energieintensität. Die ganze Geschichte dieser Produktion ist der Kampf für die Senkung der verwendeten Energien (mechanisch, thermisch, elektrisch).
Die Synthese von Ammoniak zeigt die Formel:
N2 + 3H2 = 2NH3 + Q
Die Reaktion ist exotherm, reversibel und nimmt abVolumen. Da die Reaktion exotherm ist, verschiebt eine Abnahme der Temperatur das Gleichgewicht in die Bildung von Ammoniak, jedoch wird die Reaktionsrate signifikant abnehmen. Die Produktion von Ammoniak sollte bei hohen Temperaturen erfolgen (Synthese erfolgt bei 500 Grad Celsius). Ein Anstieg von t führt zu einer umgekehrten Reaktion. Der Druck von 15 bis 100 MPa kann dem Einfluss der Temperatur entgegenwirken (niedriger Druck - von 10 bis 15 MPa, mittlerer Druck - von 25 bis 30 MPa, hoher Druck - über 50 MPa). Von diesen ist der Durchschnitt bevorzugt.
Der Katalysator ist schwammig mit Zusätzen von Kalzium, Silizium, Kalium, Aluminiumoxiden.
Schädliche Verunreinigungen (Kohlenmonoxid, Wasser,Schwefelwasserstoff) sich negativ auf die Reaktionsgeschwindigkeit der Reaktion auswirken, den Katalysator vergiften und dadurch seine Aktivität verringern und die Standzeit verringern. Dies bedeutet, dass das Schwefelwasserstoffgemisch notwendigerweise gründlich gereinigt werden muss. Aber auch nach der Reinigung wird nur ein Teil dieser Mischung zu Ammoniak. Daher wird die verbleibende nicht umgesetzte Fraktion erneut in den Reaktor geschickt.
Wie wird Ammoniak produziert?
Die Rohrleitung wird mit einer bereits vorbereiteten Mischung geliefertdrei Teile Wasserstoff und ein Stickstoff. Es passiert den Turbolader, wo es auf den oben angegebenen Druck komprimiert wird und wird mit dem Katalysator auf den eingebauten Regalen zur Synthesesäule geschickt. Der Prozess ist, wie wir herausgefunden haben, stark exotherm. Die Stickstoff-Wasserstoff-Mischung wird durch die entstehende Wärme erhitzt. Etwa 25 Prozent Ammoniak und nicht umgesetzter Stickstoff mit Wasserstoff treten aus der Säule aus. Die gesamte Zusammensetzung wird dem Kühlschrank zugeführt, wo die Mischung gekühlt wird. Ammoniak unter Druck wird flüssig. Jetzt tritt ein Separator in das Werk ein, dessen Aufgabe es ist, das Ammoniak in die Sammlung am Boden und das nicht reagierte Gemisch zu trennen, das von der Zirkulationspumpe zurück in die Kolonne zurückgeführt wird. Aufgrund dieser Zirkulation wird das Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch zu 95 Prozent genutzt. Flüssiges Ammoniak durch die Ammoniakleitung gelangt in ein spezielles Lagerhaus.
Alle Geräte in der Produktion verwendet,maximal hermetisch, wodurch Leckagen ausgeschlossen werden. Nur die Energie der exothermen Reaktionen, die im Inneren stattfinden, wird verwendet. Das Schema ist geschlossen, schadstoffarm. Kosten werden durch einen kontinuierlichen und automatisierten Prozess reduziert.
Die Produktion von Ammoniak kann nicht beeinflussenUmwelt. Gasemissionen sind unvermeidbar, einschließlich Ammoniak, Kohlenstoff- und Stickstoffoxiden und anderen Verunreinigungen. Niedrige Wärme wird freigesetzt. Wasser wird nach dem Waschen der Kühlsysteme und des Reaktors selbst verworfen.
Daher ist Ammoniakproduktionschließen katalytische Reinigung mit einem Gasreduktionsmittel ein. Die Reduzierung der Abwassermenge kann erreicht werden, indem Kolbenkompressoren durch Turbolader ersetzt werden. Wärme mit niedrigem Potential kann durch Einführung von Wärme mit hohem Potential genutzt werden. Dies wird jedoch die Verschmutzung durch Rauchgase erhöhen.
Ein energietechnologisches Programm mit einem kombinierten Zyklus, bei dem sowohl Dampfwärme als auch Verbrennungsprodukte verwendet werden, erhöht gleichzeitig die Produktionseffizienz und reduziert die Emissionen.
