Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Вольфкович С.И. Общая химическая технология Том 1
 
djvu / html
 

350 Гл. XII. Производство азотной кислоты
Если время пребывания газа в зоне катализа недостаточно для диффузии аммиака к поверхности катализатора, то реакция не доходит до конца, аммиак частично проходит через слой катализатора и реагирует далее в объеме с окислами азота, образуя различные соединения азота и элементарный азот.
Вопрос о том, почему одни из продиффундировавших к поверхности катализатора молекул аммиака окисляются до окиси азота, а другие дают элементарный азот, до настоящего времени не может считаться окончательно выясненным. Имеется много предположений, сводящихся в большинстве случаев к представлению об образовании на катализаторе промежуточных соединений аммиака и кислорода, например гидроксил-амина NH2OH или нитроксила HNO, далее окисляющихся в зависимости от условий до окиси азота или до элементарного азота. Эти предположения опираются преимущественно на данные о течении реакции окисления аммиака и о поведении промежуточных продуктов в условиях, далеких от тех, при которых реакция идет в направлении образования окиси азота.
Наблюдаемые зависимости удовлетворительно объясняются следующими предположениями о сущности каталитического окисления аммиака: реакция идет в сторону образования окиси азота при взаимодействии молекул аммиака с адсорбированным на поверхности катализатора кислородом, находящимся в активном состоянии; образующийся активный комплекс, в состав которого входят аммиак и кислород, способен быстро окисляться кислородом до окиси азота и воды; элементарный азот образуется в результате каталитического разложения аммиака.
Роль адсорбции кислорода при окислении аммиака до окиси азота подтверждается тем, что катализаторами реакции служат только те вещества, которые известны как адсорбенты кислорода, способные при температуре процесса окисления аммиака образовывать нестойкие поверхностные соединения с кислородом. Избыток кислорода в газовой смеси необходим потому, что только при этом условии возможно насыщение поверхности катализатора кислородом. Рассмотренная выше зависимость выхода окиси азота от температуры объясняется с точки зрения данной гипотезы тем, что с повышениемтемпературы растет доля поверхности, катализаюдд. занятой активирование адсорбированным кислородом. При определенной температуре достигается насыщение поверхности, а дальнейшее повышение температуры способствует относительному ускорению вредных реакций, приводящих к образованию элементарного азота.
Направлению реакции в сторону образования элементарного азота благоприятствуют: понижение содержания кислорода в газовой смеси, чрезмерное повышение или понижение температуры, отравление катализатора, удлинение времени пребывания газа в аппарате при неизменных прочих условиях. Все это позволяет считать образование азота результатом каталитического разложения аммиака на поверхности катализатора, свободной от кислорода, в том числе и на поверхности стенок контактного аппарата до зоны катализа. Это предположение тем более вероятно, что разложение аммиака на платиновом катализаторе в отсутствие кислорода протекает со скоростью, сравнимой со скоростью окисления аммиака на том же катализаторе.
Утверждения, что азот может образоваться в результате распада окиси азота или реакции между аммиаком и окисью азота должны быть отвергнуты, так как имеются экспериментальные наблюдения, подтверждающие, что в присутствии кислорода эти реакции практически не идут.

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630


Общая органическая химия, промышленные технологии - Сборники статей. Справочники