Процес на Хабер-Бош
Същност:
Промишлено амонякът се получава от азот и водород съгласно уравнението:
N2 + 3H2 = 2 NH3 + 92,40 kJ
Методът за получаването на амоняк е разработен през 1913 година от
немските химици Фриц Хабер и Карл Бош и е известен като процеса на Хабер-
Бош - ключов за съвременната промишлена химия.За съвместната си работа те
получават Нобелова награда през 1918 година.
Амонякът е газ с остра характерна миризма. По-лек от въздуха, добре
разтворим във вода и лесно втечним при високо налягане. Състои се от 1
обем азот и 3 обема водород.
Приложение:
в бита амонячната вода се използва за пране на цветни тъкани,
премахване на петна, избелване на найлони и коприна
за получаване на азотна киселина, минерални торове, пластмаси,
лекарства, багрила
в хладилната техника, медицината и др.
Амонякът е с голямо практическо приложение. Ето защо евтиното му
получаване е важна икономическа и технологична задача.
Реакцията за получаване на А. е обратима и равновесна. Тя протича с
отделяне на топлина и с намаляване на обема на газовата смес. От четири
мола азотоводородна смес се получават два мола А.
Оптимални условия за получаване на амоняк:
Повишаване концентрацията на изходните вещества
Непрекъснато отстраняване на продукта на рекацията
Повишаване на налягането в системата, което благоприятства
протичането на правата реакция. Синтезът на амоняк протича при
различни налягания. У нас се работи при средно налягане 30 МРа
Използване на катализатор
Практическият проблем е как при по-ниска температура процесът да
протича с достатъчно висока скорост. Решението му е свързано с
използването на катализатор. Най-популярните катализатори са желязо с
К2О, СаО, SiO2, Al2O3. В оригиналните камери на Хабер е използван като
катализатор осмий. Под ръководството на Бош през 1909 изследователи от
БАСФ открили катализатор желязо, което се използва и до днес. Част от
промишленото производство използва рутений, отколкото желязо. Рутений
формира по-активни катализатори, които позволяват по-леки
експоатационни налягания.
Понижаване на температурата, защото синтезът на амоняк е
екзотермична реакция. Оптималната температура за протичане на
процеса е 400-500 градуса Целзий.
Етапи на производствения процес:
Получаване на азотоводородна смес
Едно от условията за да бъде евтин продуктът на едно производство са
евтините суровини. Суровините за получаване на азотоводородната смес са
азот от въздуха и водород от природни продукти. Азот се получава от втечнен