Cтраница 5
Синтез проводится под давлением 200 - 220 ат. В литературе и патентах приводится весьма положительная характеристика насадки колонн системы Фаузера, обеспечивающей постоянство температуры в слое катализатора. Однако это не совсем верно, поскольку конструкция насадки довольно примитивна. Газ, нагретый в теплообменнике, проходит через множество тонких трубок, размещенных в катализаторной массе, и затем движется вниз через катализатор, заполняющий межтрубное пространство. Несмотря на хорошую очистку газа в процессе предкатализа, катализатор может работать только около 1 года. Производительность катализатора составляет около 0 6 - 0 7 т / м3 - час аммиака. [61]
Маловероятно, чтобы насадки трубчатого типа ( охлаждающие элементы в виде трубок, по которым движется газ, или трубок, заполненных катализатором) удалось значительно улучшить по сравнению с обычно применяемыми насадками. Следует обратить внимание на полочные насадки, например такие, как в колоннах системы Келлога и Фаузера. Применение насадок полочного типа увеличивает возможности использования активности катализатора без его перегрева. В дальнейшем такие насадки могут получить значительное распространение, если сдастся преодолеть конструктивные затруднения. [62]
Все описанные методы дают кислоту, непригодную для ряда важнейших целей: для нитрации требуется гораздо более высококонцентрированная к-та. Как уже отмечалось выше, существуют способы окисления NH3 в кислороде; совсем недавно в стадии опытной установки успешно начал работать з-д Фаузера, дающий путем умелой комбинации основных факторов конверсии и абсорбции 98 % - ную А. В обычных условиях абсорбции NO2 помимо реакции частично растворяется в к-те и последнюю даже приходится отбеливать продувкой воздухом; при этом часть NO2 превращается в к-ту, часть улетучивается. Медленно, под давлением, может происходить реакция: 2N2O4 2Н2О 02 4НШз 18 000 cal. Для обеспечения этих материальных соотношений конверсию проводят с воздухом под атмосферным давлением, быстро охлаждают газ, чтобы дать минимуму NO окислиться, и отводят конденсирующуюся воду в виде 3 % - ной кислоты. Затем остаточные газы сжимаются до 8 - 10 at и направляются при t - 10 в абсорбер, орошаемый 60 % - ной А. [63]
Метод Фаузера мало отличается от метода Габера-Боша. Он был разработан после первой мировой войны и нашел довольно широкое применение. Системы Фаузера отличаются от других систем способом приготовления азотоводородной смеси. Первые заводы, построенные по этой системе в Италии, использовали электролитический водород, источником азота служили отходящие газы производства азотной кислоты. [64]
![]() |
Пределы взрывчатости аммиака в смесях кислород-азот. [65] |
На практике желательно получать самую высокую из числа воз-можных концентрацию окиси азота, так как при этом для получения данного выхода потребуется аппаратура меньших размеров и будет получаться более крепкая кислота, как это будет показано ниже. Если принять во внимание большое количество азота в тазах, то становится очевидным благоприятный результат замены некоторой части этого инертного газа кислородом. В промышленном масштабе это осуществил Фаузер 535, который добавляет около 4 % кислорода к воздуху и таким образом окисляет смесь газов, содержащую 11 % аммиака. [66]