O’zbekiston Respublikasi Oliy va O’rta maxsus Ta’lim vazirligi Buxoro Davlat Universitet Kimyo-biologiya fakulteti analitik kimyo fanidan

AMMIAK SENTEZI UCHUN AZOT VODORODLI APALASHMANING OLINISHI VA TOZALASH USULLARI.

• Ammiak sintezi uchun 1:3 nisbatda azot vodorodli aralashma kerak bo’ladi. Azot sanoatda suyuq havodan ajratish yo’li bilan olinadi. Havo tarkibi hajm jihatdan o’lchanganda 78 % azot, 21 % kislorod va 0,94 % argondan iboratdir. Yana havo tarkibida oz miqdorda CO2 , H2, Ne, He, Kr, Xe lar uchraydi. Havo avval katta bosimda sikilib sovutiladi, suyultiriladi, shunda suyuq havo tarkibidan komponentlarning kaynash haroratlarining har xilligidan foydalanib (Q. t: N2 -195. 80, O2 -183,0; Ar-185,7°C). Rektifikasiya minoralarida fraksiyalarga ajratilib toza xolda N2, O2 va Ar olinadi.
• Vodorod sanoatda turli yo’llar bilan olinadi:
• 1. Metan va uni gomologlarini konversiyasi;
• 2. Qattiq yoqilgini gazga aylantirganda hosil bo’lgan CO ni konversiyasi;
• 3. Koks gazlarini ajratish;
• 4. Suvni yoki NaCl eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi.
• Iqtisodiy kursatkichlari jihatidan eng arzon va asosiy sanoat usuli birinchi usuldir. Metan konversiyasining (konversiya lotincha conversio so’zidan olingan bo’lib, o’zgarish,aylanish ma’nosini anglatadi) birinchi mahsuloti sintez gaz (mCO+nH2) deb ataladi. U vodorod olishdan tashkari metanol sintezi, Yuqori molekulyar og’irlikka ega bo’lgan spirtlar sintezi, sintetik benzin sintezi va boshqalar (so’nggi paytlarda CO gazi temir rudalaridan, temirni qaytarib toza temir olishda ham ishlatila boshlandi). sintezida ham ko’p ishlatiladi.

• Konversiya usuli metanni suv bug’i yoki kislorod bilan oksidlanishiga asoslangan:
• CH4 + H2O CO + 3H2 206 жK
• CH4 + 0,5 O2 CO + 2 H2 35 жK
• Keyin hosil bo’lgan CO ni suv bug’i bilan konversiya qilinadi.
• CO + H2O CO2 + H2 41 жK
• Metanni suv bug’i bilan konversiyasi råaksiyasini umumiy holda quyidagicha yozish mumkin: CH4 + 2H2O CO + 4H2 116 жK 
• (endotermik reaksiya).
• Metan va CO konversiyalari kattalizator ishtIrokida (CH4 uchun nikel, CO uchun temir, xrom, rux xrom misli katalizatorlar qo’llaniladi) boradi. Rux xrom misli katalizator qo’llanganda CO konversiyasi past haroratda (250-3000 C) boradi. Konversiyalangan gaz tarkibida qolgan CO ning miqdori 0,2 -0,4 % dan (hajm bo’yicha ) oshmaydi. Bunday xollarda ko’pincha CO dan tozalash uchun absorbsion usul o’rniga faqat metanlash-gidrogenlashdan foydalanish mumkin. Yuqorida keltirilgan reaksiyalardan ma’lumki olingan vodorod gazi toza emas, tarkibida 30 % gacha CO2 0,5-4 % gacha CO saqlaydi. Ozroq miqdor O2 birikmalari bilan ifloslangan bo’ladi.
• Bu aralashmalar ammiak sintezida ishlatiladigan katalizatorni zaharlaydi. Shuning uchun ularni tozalash kårak bo’ladi.

• Vodorodni begona aralashmalardan tozalashning turli usullari qo’llaniladi:
• a) qattiq sorbentlar bilan aralashmalarni adsorbsiyasi;
• b) suyuq sorbentlar bilan absorbsiyalanish;
• v) chuqur sovutish bilan aralashtirmalarni kondensatlash;
• g) katalik gidrogenlash va boshqalar. 
• a) usul bilan begona qo’shimchalar kam bo’lganda ( C saqlovchi birikmalarda) qo’llaniladi;
• b) usul CO2 va CO lardan tozalashda ishlatiladi;
• v) usul qimmatga tushganligi uchun hozirgi paytlarda ammiak ishlab chiqarishda qo’llanilmaydi (azotning boshqa birikmalarini olish sanoatida qo’llanilmoqda);
• g) usul CO2 , CO va O2 ning miqdori kam bo’lganda qo’llaniladi.

•  

• Konversiya gazini oltingururtli birikmalardan tozalash.
• K o n v e r s i ya gazini CO2 dan tozalash. Gazni CO dan tozalash. Katalitik gidrogenlash (metanlash).

• CO va oksidiga shimdirilgan bo’ladi) va 200-400C haroratda quyidagicha reaksiya asosida boradi: CO+3H2=CH4 +H2O; CO2+H2=CH4 +2H2O; O2 +H2=2H2O.
• Gazni CO dan tozalash is gazining (CO) mis ammiakli eritmaga absorsiyalash deganda mis ammiakli kompleks hosil bo’lishiga asoslangan. Oddiy sharoitda mis ammiakli eritmaning yutish kobiliyati past, ammo haroratni pasaytirib bosim oshirilsa, u kuchayadi. Shuning uchun ham CO ni tozalash Yuqori bosim (10-32 MPa) va past haroratda (0-100C) bundan past bo’lsa eritma kristallanib qolishi (mumkin) olib boriladi. Odatda kuchsiz kislotalar; sirka, chumoli, karbonat kislotalarining mis ammiakli eritmalari qo’llaniladi. CO2 miqdori 1% gacha bo’lganda qo’llaniladi.