今日の窒素産業は、産業。アンモニアの使用は冷凍装置(R717、冷媒)、薬品(アンモニア溶液またはアンモニアアルコール)、農業(肥料)に広がっています。

窒素肥料の生産には一次的な注意が払われている(したがってアンモニアを含む拠点には過去20年間で20%の需要が伸びている)。

しかし、アンモニア生成は、まず高エネルギー強度によって異なります。この生産の全歴史は、使用されるエネルギー(機械的、熱的、電気的)を低下させるための闘争である。

アンモニアの合成は、式:

N2 + 3H2 = 2NH3 + Q

反応は発熱性、可逆性であり、減少するボリューム。反応は発熱性であるため、温度が低下すると平衡がアンモニアの生成にシフトするが、反応速度は著しく低下する。アンモニアの生成は高温で行うべきである(合成は500℃で行われる)。 tの増加は逆反応につながる。 15〜100MPaの圧力は、温度(低圧 - 10〜15MPa、平均圧力 - 25〜30MPa、高圧 - 50MPa以上)の影響を相殺します。このうち、平均値が好ましい。

触媒は、カルシウム、ケイ素、カリウム、酸化アルミニウムの添加物を含む鉄スポンジである。

有害な不純物(一酸化炭素、水、硫化水素)は、反応の反応速度に悪影響を及ぼし、触媒を汚染し、それによってその活性を低下させ、耐用年数を減少させる。これは、硫化水素混合物が必ず徹底的に洗浄されなければならないことを意味する。しかし、精製しても、この混合物の一部のみがアンモニアに変わります。したがって、残りの未反応分は再び反応器に送られる。

アンモニアはどのように生成されますか?

パイプラインには、既に調製された3つの水素と1つの窒素。それはターボチャージャーを通過し、ここで上記の圧力に圧縮され、組み込み棚の触媒と共に合成カラムに送られる。このプロセスは、われわれが見出したように、非常に発熱性である。硝酸 - 水素混合物は、進化する熱によって加熱される。約25%のアンモニアおよび未反応の窒素が水素と一緒に出てくる。組成物全体を冷蔵庫に供給し、冷蔵庫を冷却する。加圧下のアンモニアは液体になる。セパレータが作業に入ります。その作業は、アンモニアを底部のコレクションと未反応の混合物に分離し、循環ポンプによってカラムに戻します。この循環のために、硝酸 - 水素混合物は95%使用される。アンモニアパイプラインを通る液体アンモニアは特別な倉庫に送られます。

生産に使用されるすべてのデバイス、漏れのない最大気密性。内部で起こる発熱反応のエネルギーのみが使用される。このスキームは閉鎖され、低廃棄物である。継続的かつ自動化されたプロセスによってコストが削減されます。

アンモニアの生成は影響を及ぼさないが環境。アンモニア、炭素および窒素酸化物および他の不純物を含むガスの排出は避けられない。低品位の熱が放出されます。冷却システムおよび原子炉自体を洗浄した後、水を捨てる。

したがって、アンモニア生成はガス還元剤による触媒洗浄が挙げられる。下水の量を減らすことは、ピストンコンプレッサーをターボチャージャーで置き換えることによって達成することができる。高電位の熱を導入することによって低電位の熱を利用することができる。しかし、これは煙道ガスによる汚染を増加させる。

蒸気熱と燃焼生成物の両方が使用されるコンバインドサイクルサイクルを含むエネルギー技術スキームは、同時に生産効率を高め、排出物を削減する。

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