Вытворчасць аміяку

Азотная прамысловасць сёння - адна з вядучых галін. Прымяненне аміяку распаўсюдзілася на халадзільную тэхніку (R717, халадзільным агент), медыцыну (раствор аміяку або спірт нашатырны), сельская гаспадарка (ўгнаенні).

Першараднае ўвага надаецца менавіта вытворчасці азотных угнаенняў (а значыць - і іх асновам, у тым ліку аміяку, попыт на які вырас за апошнія два дзесяцігоддзі на 20%).

Але вытворчасць аміяку адрозніваецца, у першую чаргу, высокай энергаёмістасцю. Уся гісторыя гэтай вытворчасці - барацьба за паніжэнне выкарыстоўваюцца энергій (механічнай, цеплавой, электрычнай).

Сінтэз аміяку раскрывае формула:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

Рэакцыя экзотермическая, зваротная, з памяншэннем аб'ёму. Паколькі рэакцыя экзотермическая, паніжэнне тэмпературы зрушыць раўнавагу да адукацыі аміяку, аднак хуткасць рэакцыі значна знізіцца. Вытворчасць аміяку павінна ісці пры высокіх тэмпературах (сінтэз праходзіць пры 500 градусах Цэльсія). Павышэнне t ° прывядзе да зваротнай рэакцыі. Ціск ад 15 да 100 Мпа дазваляе процідзейнічаць уплыву тэмпературы (нізкі ціск - ад 10 да 15 Мпа, сярэдні ціск - ад 25 да 30 Мпа, высокі ціск - звыш 50 МПа). З іх пераважней сярэдняе.

Каталізатарам служыць жалеза губчатае з дадаткамі кальцыя, крэмнія, калія, аксідаў алюмінія.

Шкодныя прымешкі (аксід вугляроду, вада, серавадарод) адмоўна адбіваюцца на хуткасці плыні рэакцыі, атручваючы каталізатар, зніжаючы тым самым яго актыўнасць і памяншаючы тэрміны службы. Гэта азначае, што серавадароднымі сумесь павінна абавязкова прайсці дбайную ачыстку. Але нават пасля ачысткі ў аміяк ператвараецца толькі частка гэтай сумесі. Таму астатнюю непрореагировавшую долю зноў адпраўляюць у рэактар.

Як адбываецца вытворчасць аміяку?

У трубаправод падаюць ужо падрыхтаваную сумесь з трох частак вадароду і адной азоту. Яна праходзіць праз турбакампрэсар, дзе сціскаецца да пазначанага вышэй ціску, і накіроўваецца ў калону сінтэзу з каталізатарам на ўбудаваных паліцах. Працэс, як мы высветлілі, моцна экзотермический. Якія вылучаюцца цяплом награваецца азотоводородная сумесь. З калоны выходзіць каля 25 адсоткаў аміяку і непрореагировавшие азот з вадародам. Увесь склад паступае ў халадзільнік, дзе сумесь астуджаецца. Аміяк пад ціскам становіцца вадкім. Цяпер у працу ўступае сепаратар, задача якога - адлучыць аміяк у зборнік у ніжняй часткі і непрореагировавшую сумесь, якая вяртаецца цыркуляцыйнай помпай назад у калону. Дзякуючы такой цыркуляцыі азотоводородная сумесь выкарыстоўваецца на 95 адсоткаў. Вадкі аміяк па аммиакопроводу паступае на спецыяльны склад.

Усе апараты, якія выкарыстоўваюцца ў вытворчасці, максімальна герметычныя, што выключае уцечку. Выкарыстоўваецца толькі энергія якія адбываюцца ўнутры экзотермических рэакцый. Схема замкнёная, малаадходная. Выдаткі зніжаны дзякуючы бесперапыннаму і аўтаматызаваным працэсу.

Вытворчасць аміяку не можа не ўплываць на навакольнае асяроддзе. Непазбежныя газавыя выкіды, якія ўключаюць у сябе аміяк, аксіды вугляроду і азоту і іншыя прымешкі. Вылучаецца нізкапатэнцыяльных цеплыня. Скідаецца вада пасля прамывання сістэм астуджэння і самога рэактара.

Таму ў вытворчасць аміяку неабходна ўключаць каталітычны ачыстку з наяўнасцю газу-аднаўляльніка. Зніжэння колькасці сцёкавых вод можна дамагчыся заменай поршневых кампрэсараў на турбакампрэсары. Нізкапатэнцыяльных цеплыня можа быць утылізаваць уводам цеплыні высокопотенциальной. Аднак гэта павялічыць забруджанасць дымавымі газамі.

Энергатэхналагічнага схема, якая ўключае парагазавы цыкл, дзе выкарыстоўваюцца як цёпла пара, так і прадукты згарання паліва, адначасова і падвысіць эфектыўнасць вытворчасці, і паменшыць выкіды.