|
CaO + 3С l0°°,c > CO + CaC,
CaC2+N2 >CajClj? +C + 301 kJ
Kalsiy sianamid, sianamid — NH2CN ning hosilasi bo‘lib, kukunsimon kulrang modda (sianamidning tuzilishi quyidagicha N\
N — С = N. Unga suv bug‘i ta’sir ettirilganda osonlikcha parchalanib, ammiak va kalsiy karbonatga aylanadi.
Ca(CN)2 +3H20=CaC03+2NH3T+75 kJ
Shuusulga asoslangan birinchi ammiak zavodi 1905- yilda Italiyada qurilib ishga tushirildi. Uning mahsuldorligi 4 ming t/yilga teng bo‘ladi. Bu usulda ishlab chiqarilgan ammiak qimmatga tushar edi. 1 t. sianamidga 12 000 kVt/s elektr energiyasi sarflanadi.
Elektr yoy (plazma) usuli (1905- yilda kashf etilran). Atmosfera azotini past haroratli plazmaga (2200 К dan yuqori odatda 103—105 К haroratda) to‘g‘ridan-to‘g‘ri kislorod bilan oksidlashga asoslangan (elektr uchqunida azot yonishini Kevendish va Pristli topgan edi).
Past haroratli havo plazmasi bu ionlashgan havo bo‘lib, gaz ionlari va erkin elektronlardan iborat bo‘ladi. Plazma holati yuqori
chastotali elektr yoyida gazlarning zaryadsizlanishidir, yadro peaksiyalarida kuzatilada. Plazma usuliga asoslangan zavod 1905- yilda shimoliy Amerikada qurilib ishga tushirildi. Bu usulda ko‘p energiya sarflanadi (1 t. NO olish uchun 60 000 kVt/s elektr energiyasi sarflanadi), NO ning unumi past (5%) boiadi. NO ning tannarxi qimmatga tushadi.
Ammiakli usulda N2 to‘g‘ridan to‘g‘ri H2 bilan biriktiriladi. Bu harorat, bosim va katalizator ishtirokida boradi.
N+3H <=± 2NH — AH
2 2 ' 3
Bu usulda olingan ammiakning tannarxi ancha arzonga tushadi. Hozirgi vaqtda bu usul ammiakni sanoatda ishlab chiqarishning birdan-bir usulidir.
Bu usulni ancha vaqtgacha qoMlashning iloji bo‘lmadi. Chunki bunda yuqori bosim (1000 atm. gacha) talab qilinardi. Yuqori bosimni faqatgina XX asrning 10- yillarida hosil qilish mumkin bo'ldi.
Bu usulni birinchi bo'lib, 1908- yilda nemis olimi Gaber kashf etdi, 1913- yilda uni ishlab chiqarishga tatbiq etdi. Bu kashfiyot uchun u 1920- yilda Nobel mukofotiga sazovor bo‘ldi. Bu usulga asoslangan birinchi zavod Germaniyada qurildi, uning mahsuldorligi
25 t/sutkaga teng bo‘lib, reaksiya 200—225 atm. bosim va 550°C haroratda, katalizator ishtirokida olib boriladi. Sobiq ittifoqda birinchi ammiak sintezi zavodi 1927- yilda qurilib ishga tushirilgan.
Hoziigi paytda ammiak ishlab chiqarish sohasi ancha rivojlangan. Shuningdek, (ammiak) atmosfera azotini biriktirib olishning mikrobiologik usuli kashf etilgan. Hech qanday yuqori haroratiz, bosim va katalizatorsiz labaratoriya sharoitida atmosfera azotini biriktirib olish mumkinligi aniqlandi. Kelajakda ushbu usul bilan juda arzon azot birikmalari ishlab chiqarish yo‘lga qo‘yiladi.
§. Ammiak sintezi uchun azot vodorotli aralashmaning 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 hajmjihatdan o‘lchanganda 78 % azot, 21 % kislorod
va 0,94 % aigondan iboratdir. Yana havo tarkibida oz miqdorda C02, H2, Ne, He, Kr, Xe lar uchraydi.
Havo awal katta bosimda siqilib sovitiladi, suyultiriladi, so‘ngra suyuq havo tarkibidan komponentlarning qaynash haroratlarining har xilligidan foydalanib (Q.t: N2 -195.8°, 02-183°, Ar-185,7°C), rektifikatsiya minoralarida fraksiyalarga ajratilib toza holda N2, 02 va Ar olinadi.
Vodorod sanoatda turli yo‘llar bilan olinadi: 1. Metan va uni gomologlarini konversiyasi. 2. Qattiq yoqilg'ini gazga aylantirganda hosil bo'lgan CO ni konversiyasi. 3. Koks gazlarini ajratish. 4. Suvni yoki NaCl eritmasini elektroliz qilish orqali olinadi.
Iqtisodiy ko‘rsatkichlari 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 tashqari metanol sintezi, yuqori molekular 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 metanning suv bug‘i yoki kislorod bilan oksidlanishiga asoslangan:
CH4+H20 <=* C0+3H2-206 kJ
СН4+0,502?=> CO+2H2+35 kJ
Keyin hosil bo‘lgan SO ni suv bug‘i bilan konversiya qilinadi.
CO+HO ?=± СО+H+41 kJ
4 2 T 2 2
Metanni suv bug‘i bilan konversiyasi reaksiyasini umumiy xolda quyidagicha yozish mumkin:
CH4+2H20 C02+4H2-166 kJ
(endotermik reaksiya) metan va CO konversiyalari katalizatop ishtirokida (CH4 uchun nikel,CO uchun temir, xrom, mx xrom misli katalizatorlar qo‘llaniladi) boradi.
Rux xrom misli katalizator qo‘llanganda SO konversiyasi past haroratda(250—300°C) boradi. Konversiyalangan gaz tarkibida qolgan CO ning miqdori 0,2—0,4 % dan (hajm bo‘yicha) oshmaydi. Bunday hollarda ko‘pincha CO dan tozalash uchun adsorbsion usul o£miga faqat metanlash-gidrogenlashdan foydalanish mumkin.
Yuqorida keltirilgan reaksiyalardan ma’lumki, olingan vodorod gazi toza emas, tarkibida 30 % gacha C02 0,5—4 % gacha CO saqlaydi. Ozroq miqdor 02 birikmalari bilan ifloslangan bo‘ladi. Bu aralashmalar ammiak sintezida ishlatiladigan katalizatomi zaharlaydi. Shuning uchun ulami tozalash kerak bo‘ladi.
Vodorodni begona aralashmalardan tozalashning turli usullari qo'llaniladi: a) qattiq sorbentlar bilan aralashmalami absorbsiyasi; b) suyuq sorbentlar bilan absorbsiyalanish; v) chuqur sovitish bilan aralashtirmalami kondensatsiyalash; g) katalik gidrogenlash va boshqalar; a) usul bilan begona qo‘shimchalar kam bo‘lganda (S saqlovchi birikmalarda) qo‘llaniladi; b) usul C02 va CO lardan tozalashda ishlatiladi; v) usul qimmatga tushganligi uchun hozirgi paytlarda ammiak ishlab chiqarishda qo‘llanilmaydi (azotning boshqa birikmalari sanoatida qoMlanilmokda); g) usul C02, CO va 02 ning miqdori kam bo‘lganda qo'llaniladi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
