Tanlangan texnologik ishlab chiqarish jarayonining bayoni

5. Texnologik ishlab chiqarish usullarini tavsiflash va tanlash

Azot tabiatda asosan erkin holatda uchraydi. Havoda uning hajmiy ulushi 78,09 % massa ulushi 75,6% bo’ladi. Oz miqdorda azot birikmalari tuproqda bo’ladi. Azot oqsil moddalar va tabiiy organik birikmalar tarkibiga kiradi. Azotning yer po’stlog’idagi umumiy miqdori 0,01 % texnikada azot suyuq havodan olinadi. Ma’lumki, havo gazlari asosan azot bilan kislorod aralashmasidan iborat.

Yer yuzasidagi quruq havoning tarkibi (hajmiy ulushlar) azot 78,09%, kislorod 20,98%, nodir gazlar 0,93%, uglerod (IV)- oksid 0,03% Shuningdek, tasodifiy qo’shimchalar – chang mikroorganizmlar, vodorod sulfid oltingugurt (IV) oksid va boshqalar. Azot olish uchun havo suyuq holatga o’tkaziladi.
Sanoatda ammiak olishning asosiy usuli uni azot va vodoroddan sintez qilishdir.
N₂ + 3H₂ ↔ 2 NH₃
U faqat katalizator – aktivatorlar (alyuminiy, kaliy, kalsiy, kremniy, ba’zan magniy) oksidlari qo’shilgan g’ovak temir ishtirokida boradi. Boshlang’ich moddalar azot – suyuq havodan, vodorod – suvdan yoki konversiya usuli bilan olinadi. Suyuq ammiak va uning suvdagi eritmalari suyuq o’g’itlar sifatida ishlatiladi.
Oddiy moddalardan ammiak sintez qilish ancha murakkab. Bu yerda faqat jarayonning kimyoviy muvozanatining siljish prinsipiga asoslangan optimal sharoitga asoslangan sharoitlari ko’rsatiladi. Bu reaksiya ekzotermik bo’lmasligi sababli temperaturasining pasayishi muvozanatini ammiak hosil bo’lishi tomoniga siljitadi. Lekin bunda reaksiyaning tezligi juda kamayib ketadi.
Shuning uchun ammiak sintezini 500..+ 550⁰C da katalizator ishtirokida olib borishga to’g’ri keladi. Katalizator to’g’ri va teskari reaksiyani bir xilda tezlashtirgani, temperaturani ko’tarish esa muvozanatini dastlabki moddalar tomoniga siljitish sababli bu sharoitlar sanoat uchun samara bermaydi. Mahsulot hosil bo’lishi uchun albatta bosim ishlatiladi. Ammiak sintez qilish uchun 15 dan 100 MPa gacha bosim qo’llaniladi. Bosimga qarab ammiak ishlab chiqarish usuli uch xil bo’ladi.
1) Past bosimli (10….... 15 MPa),
2) O’rtacha bosimli (25….... 30 MPa)
3) Yuqori bosimli (50…....100 MPa).
Asosan ammiak-3 sexida 30 - 32 MPa bosimda olib boriladi.
Texnologik jarayoni sirkulyatsion jarayoni deyiladi. Bunday sirkulyatsiya tufayli azot – vodorod aralashmasidan 95% gacha foydalaniladi.
Ammiak sintez qilish atmosfera azotini bog’lanishning eng muhim usulidir.
Sintetik ammiak ishlab chiqarish eng oddiy usuli vodorod va azotdan iborat bo’lgan aralashma, kompressorda so’rib olinadi va zarur bosimgacha siqiladi. So’ngra azot – vodorod aralashmasi ajratgichga va cho’g’lantirilgan ko’mir bilan to’ldirilgan filtrga tushadi. Tozalangan aralashma katalizator (alyuminiy, kaliy, kalsiy, kremniy oksidlari qo’shilgan g’ovak temir) kontakt apparatiga yuboriladi va bu yerda ammiak hosil bo’ladi.
N ₂ + 3H₂ ↔ 2NH₃,
Barcha sistemani ishga tushirish oldidan kontakt apparati + 400.+ 500⁰C gacha qizdiriladi, keyin esa sistemada temperatura reaksiyada ajralib chiqadigan issiqlik hisobiga saqlab turiladi. Ammiak hosil bo’lish jarayoni qaytar bo’lganligi uchun kontakt apparatdan chiqayotgan gazlar aralashmasi tarkibida faqat 20 - 30% ammiak bo’ladi.