Ma`ruza-9 Mavzu: Sanoatda ammiak va nitrat kislotasi ishlab chiqarish. Reja

Gazni CO dan tozalash. Mis ammiakli eritma bilan yuttirish, suyuq azot bilan yuvish, katalitik gidrogenlash kabi usullar bilan amalga oshiriladi. Keng qo`llaniladigani suyuq azot bilan yuvish usulidir. Bunda gaz katalizator zaharlaridan (CO, H<sub>2</sub>S), qisman CH<sub>4</sub> va aromatic uglevodorodlardan inert aralashmalardan toza- lanadi. Bu qo`shimchalar hammasi suyuq azotning haroratidan ko`ra yuqori haroratda qaynaydi, shuning uchun kondensiyalanadi va suyuq azotda eriydi. Yuvish kolonnasida shunday harorat saqlanadiki, bunda, N<sub>2</sub> : H<sub>2</sub> nisbati taxminan 3:1 bolib, vodorod gazi H<sub>2</sub> bilan to`yinadi. Katalitik gidrogenlash (metanlash), CO va CO₂ miqdori 1 % gacha bo`lganda qo`llaniladi. Bunda nikel katalizatori (aluminiy oksidiga shimdirilgan bo`ladi) va 200—400°C haroratda quyidagicha reaksiya asosida boradi:

Gazni CO dan tozalash is gazining (CO) mis-ammiakli eritmaga absorbsiyalanganda mis ammiakli kompleks hosil bo`lishiga asoslangan. Oddiy sharoitda mis ammiakli eritmaning yutish qobiliyati past, ammo haroratni pasaytirib bosim oshirilsa, u kuchayadi. Shuning uchun ham CO ni tozalash yuqori bosim (10—32 M Pa) va past
haroratda (0—10°C bundan past bo`lsa, eritma kristallanib qolishi mumkin) olib boriladi. Odatda kuchsiz kislotalar: sirka, chumoli, karbonat kislotalarining mis ammiakli eritmalari qo`llaniladi. Masalan,mis asetatining mis ammiakli eritmasiga CO ni absorbsiyalanish reaksiyasi quyidagicha boradi:

Reaksiya qaytar reaksiyadir. Absorbentni pereneratsiyalash uchun bosimni atmosfera bosimigacha kamaytirilib, 80°C gacha qizdiriladi. Tozalashning adsorbsion usulida konversiyalangan gaz tarkibida 1 % gacha (hajm bo`yicha) CO<sub>2</sub>, va CO qoladi. So`ngra u faqat katalitik gidrogenlash yo`li bilan tozalanadi.


Ammiak sintezi. Ammiak sintezining nazariy asoslari.
Ammiak sintezi reaksiyasi qaytar reaksiya bo`lib, issiqlik chiqishi bilan boradi.
N<sub>2</sub> + 2H<sub>2</sub> ↔ 2NH<sub>3</sub> + 106 kJ
Reaksiyada gazning hajmi 2 marta kamayadi: Le-Shatele prinsipiga muvofiq haroratni oshirish NH<sub>3</sub> ni parchalanishi tomon, bosimni ortishi esa reaksiyani NH<sub>3</sub> ni sintezlanishi tomon berishini ta`minlaydi. Uy haroratida 1 atm. (1,01—105 Pa) bosimda reaksiya muvozanati to `liq ammiak sintezi tomon siljiydi, ammo reaksiya unumi juda past bo`ladi. Reaksiya katalizator ta`siridagina yetarli darajada tez ketadi. Ammo katalizator 400—500°C da aktivlik ko`rsatadi. Bundan yuqori haroratda ammiak sintezi yuqori bosimdagina boradi. Reaksiya unumining harorat va bosimga bog`liqligini quyidagi jadvalda (4 -jadval) ko`rish mumkin.