[ Pobierz całość w formacie PDF ]
.Związki azotanu (V)amonu, mocznika, fosforanu (V) amonu są stosowane jako nawozy sztuczne, a tak\e sąstosowane do wyrobu barwników, środków wybuchowych, \ywic i innych.Amoniak jest wytwarzany z węglowodorów, głównie metanu, lecz standardowymprocesem jest synteza amoniaku metodą Habera w zakresie temperatury 400 500�Ci ciśnienia 8 35 MPa, zgodnie z reakcją:N2 + 3H2 2NH3Na szybkość reakcji tworzenia amoniaku ma wpływ aktywność stosowanego katalizatora.Głównym surowcem tej metody jest gaz ziemny, konieczne jest wielostopniowe oczyszczenietego gazu.Z gazów syntetycznych muszą być usunięte du\e ilości CO2, CO i H2O orazmniejsze ilości COS i H2S, a tak\e popiół lotny.Przy wytwarzaniu gazów syntetycznychz ropy naftowej lub gazu ziemnego, poprzez działanie pary wodnej w procesie reformingustopień konwersji węglowodoru do wodoru i tlenku węgla jest ograniczony równowagąreakcji:CnH2n+2 + nH2O nCO + (2n + 1)H2Proces ten jest prowadzony w reaktorach (piecach) kontaktowych rurowych.W rurkachznajduje się katalizator niklowy na nośniku tlenku glinu lub tlenku magnezu.Dodatkowailość ciepła do reaktora wprowadza się poprzez spalenie gazu ziemnego w przestrzeni miedzyrurkami.W reaktorze, który pracuje w warunkach zbli\onych do adiabatycznych, powietrzepodawane jest w nadmiarze tak aby uzyskać porządny stosunek wodoru do azotuw mieszaninie gazu kierowanej do syntezy amoniaku.W wyniku częściowego spalenia gazówkierowany do reaktora tlen z powietrza jest u\ywany na powstanie CO i CO2.w gazach pokonwersji metanu znajduje się 20 do 40% objętości CO.Konwersję tlenku węgla niezbędnądo uzyskania dodatkowej ilości wodoru prowadzi się w konwertorze półkowymz wykorzystaniem katalizatora cynkowo-chromowo-miedzianego w zakresie temperatur250 do 300�C i pod nieco podniesionym ciśnieniem.Gaz syntetyczny po konwersji zawierapewną ilość nieprzereagowanego metanu, argonu a tak\e tlenku węgla, dwutlenku węglai siarkowodoru, które są szkodliwe dla katalizatora syntezy amoniaku.System oczyszczaniagazów oparty jest na absorpcji zanieczyszczeń gazowych w roztworach alkaicznych,w absorberach półkowych.Końcowe oczyszczenie gazów syntetycznych, polega nadodatkowym usunięciu CO do stę\enia poni\ej 0,1 ppm poprzez metalizację na katalizatorzeniklowym osadzonym na nośniku tlenku glinu w temperaturze 300 350�C.Metan i argon sągazami obojętnymi w procesie syntezy amoniaku.Po ewentualnym uzupełnieniu gazówsyntetycznych wodorem i azotem pochodzącymi z innych zródeł są one sprę\ane.Mieszaninaazotowo-wodorowa kierowana jest do górnej części reaktora, gdzie na katalizatorze\elazowym ulega przemianie w amoniak w stosunku do około 20%.Mieszanina gazów poopuszczeniu reaktora zostaje ochłodzona w kondensatorze do skroplenia się amoniaku.Po oddzieleniu amoniaku w separatorze gaz nieprzereagowany zawraca się ponownie doreaktora.W celu zapewnienia stabilnych warunków pracy reaktora co pewien czas z gazówobiegowych usuwane są gazy inertne (metan i argon) przez co ich stę\enie utrzymuje się nastałym niskim poziomie.Kwas azotowy (V) mo\na otrzymać, łącząc tlenek kwasowy z wodą:H2O + N2O5 �! 2HNO3 Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego 49 Jest to jednak tylko teoretyczny proces, niemający praktycznego sensu.Na skalęprzemysłową kwas azotowy otrzymuje się w reakcji katalitycznego utleniania amoniaku(w temperaturze 900�C w obecności platyny i rodu) według równania:4NH3 + 5O2 �! 4NO + 6H2OTak uzyskany tlenek azotu (II) utlenia się do tlenku azotu (IV):2NO + O2 �! 2NO2Następnie tlenek azotu (IV) rozpuszczony w wodzie ulega dysproporcjonowaniuwg.równania:2NO2 + H2O �! HNO3 + HNO2W reakcji powstaje kwas azotowy (V) i kwas azotowy (III).Ten ostatni jest nietrwałyi ulega dalszemu dysproporcjonowaniu według równania:3HNO2 �! HNO3 + 2NO + H2OPowstały tlenek azotu (II) jest ponownie utleniany i wykorzystywany w procesie.Metodęotrzymywania kwasu azotowego z tlenku azotu opracował Ignacy Mościcki.Katalizator charakteryzuje się wysoką selektywnością, co zapewnia stopień konwersjiponad 95%, pod ciśnieniem wy\szym od 1 MPa.Proces ten jest egzotermiczny.Chłodzeniekwasu azotowego (V) do temperatury -2�C jest konieczne, je\eli chce się wytwarzać kwaso stę\eniu powy\ej 65%.Przetwórstwo surowców naturalnych obejmuje du\ą grupę substancji, materiałów,w których znajdują się surowce odnawialne i nieodnawialne.Surowce zwierzęce to przede wszystkim tłuszcze, woski i białka.Tłuszcze zwierzęceobejmują ró\norodne produkty zale\ne od zródła pozyskania a tak\e od rodzaju i pochodzeniatłuszczu.Tłuszcze dzielą się na jadalne (spo\ywcze) oraz na tłuszcze techniczne.Tłuszczetechniczne u\ywane są do produkcji mydeł, gliceryny, stearyny, smarów, pokostów.Tłuszczeulegają hydrolizie i w reakcji z wodorotlenkiem sodu przechodzą w sól sodową kwasutłuszczowego, co określa się mianem mydła oraz w glicerol.Aby oddzielić mydło odglicerolu do mieszaniny reakcyjnej dodaje się sól kamienną.Produkcja mydła mo\e byćprowadzona przez działanie na tłuszcz parą wodną w autoklawie pod wysokim ciśnieniem0,8 MPa i w temperaturze 170�C
[ Pobierz całość w formacie PDF ]