Ammiak ishlab chikarish. ReJA

Ammiak ishlab chikarish.

ReJA:

1.Ammiak ishlab chikarishning asosiy xom ashyosi.

2.Ammiak ishlab chikarishning boskichlari.

3.Ishlatiladigan sistemalarning turlari.

4.Ammiakning ishlatilish soxalari.

TAYaNCh IBORALAR

Ammiak, ammiak ishlab chikarish xom ashyolari,ammiak ishlab chikarish boskichlari.

NH₃ sintezi. NH₃ sintezi issiklik chikishi va xajmning kamayishi bilan boradigan kaytar jaraendir. N₂+3H₂ k 2NH₃^- . Bu reaktsiyaning issiklik effekti xarorat va bosimga boglik buladi. Masalan 500Sda katalizatorlar ishtirokida yukori bosimda va texnologik sistemaning tsiklliligi xisobiga olib boriladi. Katalizatorlar sifatida Femetali ishlatiladi. Bu katalizatorlar S li birikmalar ta`sirida zaxarlanishi mumkin. Uglerod oksidlari esa katalizatorlarni fakat gaz fazaga kirgandagina zaxarlaydi. Bu sintez kuyidagi boskichlardan iborat.

1. 
   Tashki diffuziya va ichki diffuziya (tashki diffuziya katalizator sirtiga N va vodorod diffuziyalanishi) ichki diffuziya katalizatorning poralari orkali ichkariga kirishi.
   
2. 
   Katalizator sirtiga N va H ning aktivlangan diffuziyasi.
   
3. 
   Katalizator sirtiga N va H ning uzaro ta`siri, bu uzaro ta`sir N ni katalizatorlardan elektronlar kabul kilish va H ni katalizatorga elektron berishi, bunda esa elektron muvozanat yuzaga kelishi bilan boradi. Buning natijasida yuza birikmalar NH-imid, NH₂-amid, NH₃-ammiak buladi.
   
4. 
   NH₃- desorbtsiyasi. Katalizatorning ichki diffuziyasiga va sirtiga fazasiga utishi.
   

Bu boskichlardan eng asosiy xal kiluvchi boskichi katalizator sirtida N va H ning aktivlangan diffuziya boskichidir. Fe katalizatorligida NH₃ sintezi 400-500°s da sodir buladi. Bu sharoitda uncha katta chikishga ega bulmaydi. Shuning uchun sintez tsiklik sistemada olib boriladi, ya`ni NH₃ ga aylanmagan NH li aralashma yana sistema kiritiladi. Tsiklik sistemada NH₃ ni ishlab chikarish kam chikindili ishlab chikarish turlariga kiradi.

NH₃ sintezining optimal sharoiti. Bu sistemaning asosiy kursatkichlari xosil bulix darajasi, katalizatorlarning unumdorligidir. Iktisodiy kursatkichlariga xom-ashyo va energiyaning chikitm koeffitsienti, maxsulot tannarxi kiradi.

Yukori bosim ta`sirida NH<sub>3</sub> sintezi tezligi ortadi. Bundan tashkari teskari reaktsiyaning tezligini kamaytiradi va NH<sub>3</sub> ni gazdan kondensatsiya orkali ajratilishini ta`minlaydi.

Xarorat rejimi xam reaktsiya tezligiga ta`sir kiladi. Xarorat ma`lum chegaraga etguncha kutarilganda tezlikni oshiradi.

Dastlabki N–Hli aralashma tarkibi xam sintezga ta`sir kursatadi. Sistemada aralashma kamaytirilganda NH₃ xosil bulish tezligi pasayadi. Shu vaktda sistemaga aralashmani kiritilib turiladi. Xosil bulgan ammiakni suv va ammiaklm sovutkichlarda kondensatsiya kilish orkali chikarib turiladi. Sanoatda sistematik ammiakni ishlab chikarishda bosimni oz kupligiga karab sistemalar uch turga bulinadi:

1. 
   Past bosimdagi sistemalar -10 m Pa gacha
   
2. 
   Urta bosimdagi sistemalar - 23-60 mPa
   
3. 
   Yukori bosimdagi sistemalar -60-100 mPa
   

Xozirda sanoatda urtacha bosimdagi sistemalardan foydalaniladi. Sistematik usulda ishlab chikarilgan ammiak nitrat kislota olishda va azotli ugitlar ishlab chikarishda ishlatiladi.




Ammiak – azotning vodorod bilan hosil qilgan eng oddiy birikmasi; o‘tkir hidli, rangsiz, zaharli gaz, kaynash temperaturasi 33,35°, suyuqlanish temperaturasi – 77,7°. 1 l A.ning og‘irligi 0,7713 g, suvda yaxshi eriydi. A.ning suvdagi eritmasi kuchsiz asos. U tabiatda sof holda nihoyatda oz miqdorda uchraydi, azotli organik mod-dalarning parchalanishidan hosil bo‘lib turadi. A. toshko‘mirni quruq haydashda qo‘shimcha mahsulot sifatida olinadi, ammo, asosan, azot bilan vodoroddan sin-tetik usulda hosil qilinadi: N2=3H2 2NH3=22 kkal, reaksiya faollovchi ok-sidlar (A12O3, KjO, CaO, SiO2, goho MgO) yordamida suyuqlantirilgan Fe,O4dan qaytarish usuli bilan olingan temir (katalizator) ishtirokida, 300–1000 atm bosim va 500–550° temperaturada olib boriladi. Laboratoriyada ammoniy tuzlaridan olinadi. Ammoniy tuzlari, mas, (NH4)2SO4, NH4NO3 ishqoriy metall tuzlariga o‘xshaydi, lekin ishqorlar ta’-sir etganida A. ajralib chiqadi. A.ning suvdagi eritmasi novshadil spirtdir. A. asosan nitrat kislota olishga sarfla-nadi. A. ham, ammoniy tuzlari singari qishloq xoʻjaligida o‘git sifatida ishlatiladi. Undan sovituvchi vosita sifatida ham foyda-laniladi. A. O‘zbekistonda – Chirchiq, Farg‘ona va Navoiy kimyo kombinatlarida sin-tez qilinadi, buning uchun lozim bo‘lgan azot havodan, vodorod esa Buxoro tabiiy gazidan konversiya usuli bilan olinadi.

Molekulasining tuzilishi. Azot vodorod bilan bir necha xil birikma hosil qiladi, ulardan eng muhimi ammiakdir. Ammiak molekulasining elektron formulasi quyidagicha:

H

: N: H

H

Ko'rinib turibdiki, azotdagi to'rtla elektronlar juftidan uchtasi umumiy (bog'lovchi) va bittasi bo'linmagan (bog'lovchi emas). NH₃ molekulasining tuzilishi piramida shaklida bo'ladi. Kimyoviy bog'lanish qutbli: musbat zaryad vodorod atomlarida, manfiy zaryad - azot atomida to'plangan. Shu tufayli ammiak molekulalari orasida vodorod bog'lanish hosil bo'ladi. buni shunday tasvirlash mumkin:

 

Vodorod bog'lanishlar borligi tufayli ammiakning suyuqlanish va qaynash temperaturasi nisbatan yuqori. Bug'lanish issiqligi ham katta bo'ladi, u oson suyuqlikka aylanadi.

Fizikaviy xossalari. Ammiak - o'ziga xos o'tkir hidli rangsiz gaz, havodan deyarli ikki marta yengil. Bosim oshirilganda yoki ammiak sovitilganda u osonlik bilan rangsiz suyuqlikka aylanadi (qaynash temperaturasi −33,4 °C). Ammiak suvda juda yaxshi eriydi (20 °C da 1 hajm suvda 700 hajm NH₃ eriydi).

Ammiakning suvdagi eritmasi ammiakli suv yoki navshadil spirit deyiladi. Qaynatilganda erigan ammiak eritmadan uchib chiqib ketadi.

 

Kimyoviy xossalari. Ammiakning suvda ko'p eruvchanligiga sabab uning molekulalari orasida vodorod bog'lanishlar hosil bo'lishidir:

 

 

Lekin ammiakning bunday gidratlari bilan bir qatorda qisman ammoniy ionlari va gidroksid-ionlar ham hosil bo'ladi

Gidroksid ionlar boriigi sababli ammiakli suv kuchsiz ishqoriy muhitga ega bo'ladi. Gidroksid-ionlar NH₄⁺ ionlari bilan o'zaro ta'sirlashganida yana vodorod bog'lanish bilan bog'langan NH₃ va H₂0 molekulalari hosil bo'ladi, ya'ni reaksiya teskari yo'nalishda ketadi. Ammiakli suvda ammoniy ionlari va gidroksid-ionlar hosil bo'lishini ushbu tenglama bilan ifodalash mumkin:

NH₃+H₂O→NH₃·H_2↑NH₄⁺+OH^-

Ammiakli suvda ammiakning eng ko'p qismi NH₃ molekulalari holida bo'ladi, muvozanat ammiak hosil bo'lish tomoniga siljigan shu sababli bu suvdan ammiak hidi keladi. Shunga qaramay, ammiakning suvdagi eritmasini NH₄OH formula bilan ifodalash odat bo'lib qolgan va u ammoniv gidroksid deyiladi, ammiaik eritmasining ishqoriy muhiti esa NH₄OH molekulalarining dissotsilanish natijasi deb qaraladi:

NH₄OH = NH₄⁺+OH^-

Ammiakning suvdagi entmasida gidroksid-ionlarnmg konsentratsiyasi kichik bo'lganligi sababli ammoniy gidroksid kuchsiz asoslar qatoriga kiritiladi.

Shunday qilib, ammiakning suv bilan o'zaro ta'sir reaksiyasida ammiak molekulasiga suvdan proton birikadi, natijada amn kationi NH₄⁺ va gidroksid ion OH^- hosil bo'ladi. Ammoniy kationida to'rtta kovalent bog'lanish bor, ulardan bittasi donor-akseptorli mexanizm bo'yicha hosil bo'lgan .

Ammiakning muhim kimyoviy xossasi uning kislotalar bilan o'zaro ta'sirlaslnb. ammoniy tuzlarini hosil qilishidir. Bu holda ammiak molekulasiga kislolaning vodorod ioni birikib, tuz tarkibiga kiradigan ammoniy ionini hosil qiladi:

NH₃+HCI=NH₄CI, NH₃+H₃PO=NH₄H₂PO,

Keltirilgan misollardan ammiak uchun protonlar biriktirib olish rcaksiyalari xosdir. dcgan xulosa kclib chiqadi.

Ammiak kislorodda va oldindan qizdinlgan havoda yonib, azot hamda suv hosil qiladi:

4NH₃+3O₂=2N₂+6H₂O

Katalizator (masalan, platina, xrom (III) oksid) ishtirokida reaksiya azot (II) oksid va suv hosil bo'lisln bilan boradi:

4NH₃+5O₂=4NO+6H2O

Bu reaksiya ammiakning katalitik oksidlanishi deyiladi Ammiak - kuchli oksidlovchi. Qizdirilganda u mis (II) oksidni qaytaradi, o'zi esa erkin azotga qadar oksidlanadi:

FOYDALANILGAN ADABIYoTLAR.

1. 
   A.V.Belotsvetov, S.D.Beskov, N.G.Klyuchnikov Ximicheskaya texnologiya. M."Prosvesheniya". 1976.
   
2. 
   Otakuziev T.A., A.A.Ismatov, N.P.Ismoilov, F.M.Mirzaev "Noorganik metallar kimyoviy texnologiyasi" T."Uzbekiston" 2002 y.
   
3. 
   J.Isroilov. Sanoatning eng muxim tarmoklari texnologiyasi asoslari. T."Ukituvchi". 1978.
   
4. 
   Sh.M.Mirkomilov Kimyo texnologiya ma`ruzalar matni. Nizomiy nomidagi TDPU 2000 y
   
5. 
   Sh.M.Mirkomilov, X.U. Maxsudxonov, O.Iskandarov. Kimyoviy texnologiya fanidan amaliy ishlar, masala – mashklar va testlar tuplami. T. "Universitet" 2006.
   
6. 
   R.S.Sokolov. Ximicheskaya texnologiya v 2-x tomax. M.Gumanitarnыy izdatel`skiy tsentr, Vlados, 2000.
   
7. 
   B.e.Abalonin. Osnovы ximicheskix proizvodstv. M.,Ximiya-2000g. 471s.