Синтетическая система, соотношение водорода и азота
Thread Content
Уважаемые коллеги: я только что начал работать на установке синтеза, и самой сложной проблемой для меня является соотношение водорода и азота. Учитель объяснял мне это несколько раз, но я так и не понял. Мне стыдно снова спрашивать. В нашем заводе существуют две системы синтеза, работающие в параллельном режиме с использованием двух колонн. Свежий газ, получаемый в результате очистки, уже имеет соотношение 3:1. Чтобы избежать недостаточного соотношения водорода и азота в системе синтеза, мы добавляем в свежий газ определенное количество азота для поддержания нужного соотношения. Я хотел бы попросить совета: как рассчитывается соотношение водорода к азоту 3:1? Иногда мастера говорят, что его нужно держать на уровне 2,8. Но откуда берется это значение 2,8? Это действительно сложно. Прошу всех более опытных людей помочь!
3H2 + N2 = 2NH3. 3 моля водорода и 1 моль азота превращаются в 2 моля аммиака. В газообразном состоянии соотношение молей примерно совпадает с соотношением объемов, поэтому используется соотношение 3:1. Однако давление при синтезе аммиака составляет более 20 мегапаскалей. Коэффициенты сжатия водорода и азота различаются: при одинаковом объеме и одинаковом уровне сжатия объем водорода после сжатия будет больше, чем у азота. Поэтому значения 2,8 достаточно
Вы можете ознакомиться с описанием механизма реакции: скорость реакции определяется процессом адсорбции атомов азота. Поэтому в процессе промышленного производства концентрация азота поддерживается на довольно высоком уровне. Все это — выводы, сделанные на основе экспериментов и практического производства.
Основное внимание уделяется стабильности тройной связи N–N, которая не так легко разрывается; кроме того, путем увеличения содержания N2 повышается количество активных связей N–N в целом
Соотношение свежего газа и газа, проходящего через цикл, обычно контролируется на уровне 3:1. Диапазон значений этого соотношения зависит от давления в процессе синтеза, содержания инертных газов в газе, проходящем через цикл, а также от объема газа, выделяющегося в процессе регулировки давления