А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Рівноважна концентрація - аміак

Рівноважні концентрації аміаку при t 325 - 500 С і Р 10 - 1000 am в суміші азоту і водню стехіометричного складу були визначені експериментально Ларсоном і Доджем.

Рівноважна концентрація аміаку Zp (в об'ємно. Таким чином, рівноважні концентрації аміаку в випадках I і II не можуть бути однаковими. У яких співвідношеннях знаходяться рівноважні концентрації аміаку для цих випадків. .  Там же є таблиці рівноважної концентрації аміаку.

При розведенні азото-водневої суміші інертним газом рівноважна концентрація аміаку зменшується більшою мірою, ніж відповідало б зниженню парціального тиску азоту і водню.

Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550 С; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного. Цей каталізатор і був застосований в зазначених вище дослідженнях рівноваги синтезу аміаку. Підвищення тиску при синтезі понад 1000 атм обумовлює подальше значне зростання рівноважної концентрації аміаку.

Можливо також визначити в розчині комплексу рівноважну концентрацію аміаку (за допомогою скляного електрода) і таким чином прийти до обчислення величини К.

У табл. 41 наведені експериментальні дані про рівноважних концентраціях аміаку при тисках понад 1000 ат.

При температурі, состгветствующей максимальної активності каталізатора, висока рівноважна концентрація аміаку: досягається при тиску 100 МПа і більше. Однак виготовлення обладнання па такий тиск дуже складно, воно відрізняється високою вартістю і великою витратою енергії на стиснення азотоводородной суміші до 100 МПа. В даний час вважається економічним тиск процесу, що складає 30 МПа, При наближенні до рівноваги швидкість реакції різко сповільнюється, тому в промислових умовах вміст аміаку досягне не більше 50% рівноважного. При цьому перебування газу в катализаторной зоні вимірюється секундами.

При розведенні азотоводородной суміші інертними газами (метаном і аргоном) рівноважна концентрація аміаку також зменшується. Тоніоло[4]або більш точно по - рівняння Гіллеспі - Бітті.

При низькому тиску в конденсаторі 14 (див. Рис. 11) рівноважна концентрація аміаку в газовій фазі розраховується за законом Дальтона: а PHnNHj (Т) /Я, де Ріікн, - тиск насичених парів аміаку. Структурний аналіз системи рівнянь балансу конденсатора аміаку показав, що її рішення може бути зведене до итерациям по одній змінній, наприклад, кількістю g конденсату аміаку.
 Підвищення тиску при синтезі понад 1000 атм обумовлює подальше значне зростання рівноважної концентрації аміаку.

Залежність рівноважної концентрації аміаку (в% від складу вихідної суміші 7.

Вплив інертних газів на рівноважну концентрацію NH3 - При розведенні азото-водневої суміші інертними газами рівноважна концентрація аміаку зменшується більшою мірою, ніж відповідало б зниженню парціального тиску азоту і водню. . Високої швидкості реакції сприяють високі температури і тиск, але висока температура означає більш низьке значення рівноважної концентрації аміаку і, отже, меншу рушійну силу. Тому швидкість реакції зростає зі збільшенням температури, але досягає максимального значення і потім падає, оскільки наближається до рівноваги. Внаслідок цього оптимальний вихід при заданому тиску виходить у вигляді профілю, падаючого уздовж шару каталізатора при зростанні температури і змісту аміаку. У промислових умовах максимальна швидкість реакції виходить при температурі на 70 С нижче рівноважної. Таким чином, рівняння, що описує швидкість синтезу аміаку, має враховувати температуру, тиск, склад газу і рівноважний склад.

Для процесу синтезу аміаку в умовах протікання процесу в перехідних і знутрядіффузіонних областях всередині гранули створюються ділянки з рівноважними концентраціями аміаку, які не беруть участі в каталізі, В цьому випадку приготування зерен контакту меншого розміру, як зазначено в /23 /, дроблення великих зерен на дрібні /Зо /призведе до збільшення доступності внутрішніх ділянок гранули для каталізу, внутрішнє дифузійне утруднення зменшується, за рахунок чого збільшиться питома продуктивність контакту. Для повного використання потенційних можливостей каталізатора розмір зерен доцільно зменшувати до дочти повного зняття внутрішніх дифузійних утруднень, що проявиться у припиненні подальшого збільшення питомої нроазво - дітелиюств зі зменшенням розміру зерен.

Для процесу синтезу аміаку в умовах протікання процесу в перехідних і внутрідіффузіонннх областях всередині гранули створюються ділянки з рівноважними концентраціями аміаку, які не беруть участі в каталізі. В цьому випадку приготування зерен контакту меншого розміру, як зазначено в & /, дроблення великих зерен на дрібні § 0 /призведе до збільшення доступності внутрішніх ділянок гранули для каталізу, внутрішнє дифузійне утруднення зменшується, за рахунок чого збільшиться питома продуктивність контакту. Для повного використання потенційних можливостей каталізатора розмір зерен доцільно зменшувати до майже повного зняття внутрішніх дифузійних утруднень, що проявиться у припиненні подальшого збільшення питомої вироб - - дітельності зі зменшенням розміру зерен.

Генератор з ректифікаційної колоною. На i - - діаграмі ізотерми в області вологого пара не показані; їх проводять відповідно до рівноважним концентраціями аміаку в рідкій фазі і парах; наприклад, на рис. 9 - 16-якій точці 1 концентрації аміаку в рідкій фазі відповідає точка 2 концентрації аміаку в парах, яка визначається як перетин ізотерми з даної ізобарою. Лінія 1 - 2 відповідає изотерме вологої пари. В межах рівних изобар для рідкої і парової фаз ізотерми утворюють сітку прямих ліній з різними ухилами. Для інших значень изобар вони можуть мати інші ухили і перетинатися з першими изотермами; внаслідок цього сітки ізотерм вологої пари на i - - діаграму не завдають.

Сі (МНз) 1 Cu (NH3) і Cu (NH3) - в розчині, в якому рівноважні концентрації аміаку і іона Си2 рівні 250 - 10 - 3 F і 150 - Ю-4 М відповідно.

Вивчення рівноваги системи дає можливість встановити оптимальні умови ведення процесу, а порівняння виходу з рівноважним дозволяє оцінити ефективність процесу синтезу. рівноважна концентрація аміаку входить в кінетичне рівняння (стор.

Залежність Кр від температури виражається ізобарою реакції Вант-Гоффа (див. стор. У таблиці також наведені рівноважні концентрації аміаку при різних тисках за умови, якщо вихідна суміш.

Рівноважні концентрації аміаку при різних умовах. Вони показують, що рівноважна концентрація аміаку збільшується з тиском. Таким чином, синтез аміаку слід проводити при можливо більш високому тиску. Як відомо, ця вимога дотримується в методах синтезу, що застосовуються в промисловості, де тиску досягає 1000 атм. З іншого боку, підвищення температури зменшує рівноважну концентрацію (вихід) аміаку. Отже, його синтез належало б проводити при можливо більш низькій температурі. Цю другу рекомендацію, що витікає із вивчення теплових явищ і термічних властивостей, не вдається використовувати в повній мірі. Фактор часу враховується в іншому розділі фізичної хімії - хімічної кінетики. Вона підказує, що швидкість хімічної реакції дуже швидко зменшується з пониженням температури. Тому може виявитися, що при якійсь температурі хороший вихід може бути досягнутий за дуже тривалий час, скажімо за мільярд років. З іншого боку, згідно з даними кінетики швидкість реакції можна збільшити застосуванням каталізаторів.

З підвищенням температури константа швидкості синтезу аміаку зростає. Але швидкість синтезу залежить також від рівноважної концентрації аміаку в газі, яка з підвищенням температури зменшується.

За отриманими даними була проведена екстраполяція значень рівноважних концентрацій аміаку в область більш низьких і більш високих температур. Дані табл. 6 показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу.

За отриманими даними була проведена екстраполяція значень рівноважних концентрацій аміаку в області більш низьких і більш високих температур. Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного.

Рівноважні концентрації аміаку (в%. | Рівноважні концентрації аміаку (в%. Цей каталізатор і був застосований в зазначених вище дослідженнях рівноваги синтезу аміаку. Підвищення тиску при синтезі понад 1000 атм обумовлює подальше значне зростання рівноважної концентрації аміаку. В табл. 7 наведені дані]27], що підтверджують результати досліджень Ларсона (при Р 1000 атм) і розширюють діапазон тисків при синтезі аміаку до 2000 атм.

Наявність замкнутого циклу призводить до накопичення в циркулюючої газової суміші значної кількості інертних (баластних) газів - аргону і метану. В результаті зменшується парціальний тиск реагуючих компонентів, що призводить до зниження рівноважної концентрації аміаку при постійному загальному тиску газової суміші.

Залежність виходу аміаку від температури процесу синтезу і об'ємної швидкості. Як видно з рис. VI-2 Для кожного значення об'ємної швидкості вміст аміаку збільшується зі зростанням температури до деякого максимальної межі, званого оптимальною температурою. При подальшому підвищенні температури зі - 30 тримання NHS зменшується, так як рівноважна концентрація аміаку поні - жается і наближається до його действи - ss тельному змістом в газовій фазі, тому швидкість реакції падає.

Зазначені способи визначення рівноважних концентрацій застосовні для реакційної суміші, що складається тільки з азоту, водню і аміаку. Насправді суміш містить ще інертні гази - метан і аргон; визначення рівноважної концентрації аміаку в реальному суміші наводиться нижче (стор.

Таким чином, хімічна рівновага синтезу аміаку при тисках до 300 - 600 атм може бути задовільно виражено рівнянням для ідеальних сумішей реальних газів; подальше підвищення тиску призводить до вельми значних відхилень результатів розрахунку від експериментальних даних. Результати дослідження синтезу аміаку при тисках понад 1000 атм свідчать про швидке зростання рівноважної концентрації аміаку з підвищенням тиску.

Залежність виходу ам - g 4C Міака від температур. л і тиску н S - раьновсснеж газової суміші. g. На рис. III-1 приведена залежність виходу аміаку від тиску і температури рівноважної газової суміші. КСЛІ склад азотоподородной суміші, що надходить на синтез аміаку, відрізняється від стехіометрічеекого, рівноважні концентрації аміаку різко знижуються. Цим пояснюється необхідність отримання в промислових умовах азотоводор однієї суміші стехіометрічеекого складу.

Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550 С; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного. цей каталізатор і був застосований в зазначених вище дослідженнях рівноваги синтезу аміаку. Підвищення тиску при синтезі понад 1000 атм обумовлює подальше значне зростання рівноважної концентрації аміаку.

Але ефективність маскування аміаком менше, ніж сульфит-іонами, так як для досягнення практично однакового результату рівноважна концентрація аміаку повинна бути в 10 разів більше, ніж концентрація сульфит-іонів.

Але ефективність маскування аміаком менше, ніж сульфит-іонами, так як для досягнення практично однакового результату рівноважна концентрація аміаку повинна бути в 10 разів більше, ніж концентрація сульфит - іонів.

Якщо концентрація Q - буде відрізнятися від оптимальної (3 - 10 - 3 моль /л), то рівноважна концентрація аміаку повинна бути ще менше.

Витрата інертного газу G 120 кмоль /год; концентрація аміаку в газі: початкова YI 00309 кмоль /КМОАЬ; кінцева Yz 00016 кмоль /кмоль; кінцева рівноважна концентрація аміаку в рідині X]00318 кмоль /кмоль; початкова концентрація аміаку в рідині Х2 - 00002 кмоль /кмоль.

За отриманими даними була проведена екстраполяція значень рівноважних концентрацій аміаку в область більш низьких і більш високих температур. Дані табл. 6 показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу.

За отриманими даними була проведена екстраполяція значень рівноважних концентрацій аміаку в області більш низьких і більш високих температур. Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного.

Азотоводородная суміш, яку отримують конверсією вуглеводнів і газифікацією твердого палива, містить інертні для синтезу аміаку компоненти - аргон і метан. Аргон вноситься з атмосферним повітрям, а залишковий вміст метану визначається параметрами процесів конверсії, газифікації та метанірованія. У циклі синтезу аміаку неминуче поступове накопичення аргону і метану, що знижують рівноважну концентрацію аміаку в значно більшому ступені, чим викликана ними зменшення парціального тиску водню і азоту. Тому зміст аргону і метану в циркулюючої суміші суворо регламентується і підтримується на певному рівні шляхом постійної продувки частини газів.

Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550 С; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного. Цей каталізатор і був застосований в зазначених вище дослідженнях рівноваги синтезу аміаку. Підвищення тиску при синтезі понад 1000 атм обумовлює подальше значне зростання рівноважної концентрації аміаку.

На жаль, вимірювання швидкості з'єднання азоту і водню в аміак пов'язано з великими труднощами. Такі визначення практично нездійсненні при тиску в 1 ат, так як рівноважна концентрація аміаку при цьому тиску дорівнює лише кільком десятим відсотка. При більш високих тисках рівновагу більш сприятливо; однак при цьому виділяється багато тепла, що викликає значний температурний градієнт в самому каталізаторі. Тому до теперішнього часу не опубліковано жодних кінетичних вимірювань, які встановлювали.

За отриманими даними була проведена екстраполяція значень рівноважних концентрацій аміаку в області більш низьких і більш високих температур. Дані цієї таблиці показують різке зниження рівноважної концентрації аміаку при збільшенні температури синтезу. Однак застосування високих тисків (до 1000 атм), що призводять до вельми значного зростання рівноважних концентрацій аміаку, дозволяє практично здійснювати синтез на каталізаторах при 400 - 550; ці умови забезпечують (при досить великих об'ємних швидкостях) вихід аміаку, рівний 30 - 60% теоретичного.

Вибір умов проведення оборотного процесу. Синтез аміаку N2 ЗН2 NH3 є екзотермічну реакцію, протягом якої обсяг суміші зменшується. Відповідно до принципу Ле-Шательє, процес доцільно проводити при підвищеному тиску. Температура синтезу з одного боку обмежена активністю каталізатора, з іншого - його термостійкість. З цієї причини режим процесу не повинен виходити за рамки температурного інтервалу 700 - 830 К. На рис. 3.5 а представлені залежності рівноважної концентрації аміаку від температури при різних значеннях тиску. Виконання необхідних умов досягається на затемненому ділянці графіка.