Оборудование для Вашей лаборатории

Наши партнеры:

Наши контакты:

тел./факс
(4812) 31-08-84,
(4812) 31-74-79,
(4812) 31-74-99.

Предыдущая Следующая

Реакция обратимая, протекает с выделением тепла и умень­шением объема. Согласно принципу Ле-Шателье, при пониже­нии температуры и повышении давления равновесие реакции сдвигается в сторону увеличения содержания аммиака. Азотово-дородно-аммиачная смесь - не идеальный газ, и константа рав­новесия реакции Кр сложным образом зависит от температуры Т и давления Р. В справочной литературе приведены точные фор­мулы для расчета Ар и данные по равновесию. Для прибли­женных расчетов в области температур 600-900 К и давлений 20-40 МПа можно воспользоваться аппроксимирующим уравне­нием

In Ар =-29,44 + 12770/Г- 0,41пР; здесь Кр определена для стехиометрического уравнения (5.15);      размерности: ПК],/>[ат].

Если исходная стехиометрическая смесь содержала 1 моль N2 и 3 моля Н2, то при равновесной степени превращения хр оста­нется (1 - Хр) молей N2 и 3(1 - Хр) молей Н2, образуется 2*р молей ЬШз, а общий объем уменьшится и станет равным (4-2лр) молей. Объемные концентрации станут равными соот­ветственно (1-Хр)/(4-2хр), 3(1-Ар)/(4-2лр) и 2лр/(4-2хр). Равнове­сие реакции опишем уравнением


NH3

Vh2


(2-*р)2


0-*р)4


откуда можно найти равновесные степени превращения, приве­денные в табл. 5.5.

445


Таблица 5.5. Равновесные степени превращения jcp стехнометрической азотоводо-родной смеси в аммиак


Температура, К


Хр при давлениях Р (МПа)


 

600

0,0810

0,140

0,61

0,78

0,89

700

0,0024

0,036

0,33

0,57

0,78

800

0,0008

0,012

0,15

0,36

0,63

900

0,0003

0,005

0,07

0,21

0,47

Реакция протекает на катализаторе - пористом железе с до­бавками стабилизирующих и промотирующих элементов (А1, К, Са и др.). Он активен и термически устойчив в области темпе­ратур 650-830 К. Поэтому промышленно важная область давле­ний синтеза, при которых степень превращения будет более 20%, - выше 20 МПа. Техноэкономическое обоснование про­цесса показало, что оптимальной будет реализация процесса при 30-32 МПа. Повышение давления резко увеличивает затра­ты на оборудование и компрессию, понижение давления увели­чивает затраты, связанные с малым выходом аммиака. Эти усло­вия используются в современных агрегатах производства аммиа­ка. Далее при анализе процесса в системе синтеза будем исполь­зовать не традиционную степень превращения азотоводородной смеси Хр, а концентрацию аммиака z в реакционной смеси, ко­торые связаны соотношением

Z = x/(2~x).                                     (5.16)

Для смеси, содержащей / инертов,

* = tW-             <517)

2 - (1 - i)x

Как видим, величина z меньше значения х. Концентрация лучше характеризует состояние потока (его состав, скорость превращения, возможность выделения продукта и т. д.).


Предыдущая Следующая

Поиск по сайту

Литература

Доставка продукции:

ООО "Автотрейдинг"

Ж/Д перевозка (контейнера)

Собственный транспорт

Любая транспортная компания на Ваш выбор!

Последние материалы