Производство аммиака

Габер Фриц
Синтез аммиака – процесс связывания азота, который впервые осуществил известный немецкий химик - неорганик Фриц Габер в 1908 г. При высоком давлении и температуре в присутствии осмиевого катализатора азот вступает в реакцию с водородом, в результате чего образуется аммиак:
N2 + 3H2 = 2N H3.

Карл Бош
Немецкие исследователи Ф.Габер и К.Бош создали циркуляционную схему синтеза аммиака под давлением. В 1913 г. в Германии заработала первая промышленная установка. За разработку процесса синтеза аммиака Габеру и Бошу в 1918 г. была присуждена Нобелевская премия.

Условия для проведения синтеза N2 + 3H2 = 2NH3
Реакция обратимая, гомогенная и идет с уменьшением объема, следовательно, смещению равновесия в сторону продуктов способствует повышенное давление.
Реакция экзотермическая, повышение температуры смещает химическое равновесие в сторону исходных веществ. Реакцию проводят при оптимальной для данного процесса температуре: 450–500 °С. Исходную смесь газов нагревают в теплообменнике за счет движущихся противотоком выходящих газов.
3. Для ускорения синтеза, быстрейшего установления равновесия используют катализатор – восстановленное железо, активированное оксидами калия, алюминия

Получение аммиака в промышленности
теплообменник
катализатор
выход продукта
циркуляционный компрессор
колонна синтеза

Другие способы получения аммиака:
Дуговой метод
Дуговой метод основан на прямом окислении азота атмосферным воздухом при температуре около 3000 °С, которая достигается в пламени вольтовой дуги. Далее оксид доокисляется и связывается в нитрат кальция:
N2 + O2 = 2NO,
4NO + 2Ca(OH)2 +3O2 = 2Ca(NO3)2 + 2H2O.
Цианамидный метод
Цианамидный метод основан на способности тонкоизмельченного карбида кальция взаимодействовать с молекулярным азотом при 1000 °С с образованием кальцийцианамида и переводом его в аммиак:
CaC2 + N2 = CaCN2 + C,
CaCN2 + 3H2O = 2NH3 + CaCO3

Применение аммиака
удобрения
пищевая промышленность (хладагент)
-аммиачная вода
-мочевина
-сода
HNO3

Действие аммиака на организм
Аммиак сильно раздражает слизистые оболочки уже при 0,5%-ном содержании его в воздухе. Острое отравление аммиаком вызывает поражения глаз и дыхательных путей, одышку и воспаление лёгких. Средствами первой помощи служат свежий воздух, обильное промывание глаз водой, вдыхание водяного пара. Предельно допустимой концентрацией NH3 в воздухе производственных помещений считается 0,02 мг/л. Смеси аммиака с воздухом, содержащие от 16 до 28 объёмных процента аммиака взрывоопасны