Объемная модель аммиака: 3D модель 3D модель Аммиак 3D NH3 Модель 3D

Содержание

модели молекул аммиака, молекула которая содержит один атом азота и три атома водорода,

1.Осуществите превращения, составьте молекулярные уравнения, для третьего превращения составьте полное и сокращенное ионное уравнение:Cu → CuO → CuCl2 … → Cu(NO3)22.Приведите примеры молекулярных и полных ионных уравнений, соответствующие данным сокращенным ионным уравнениям:1) Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓ 2) 2H+ + S2- → h3S ↑​

Який об’єм водню (н.у.) йде на відновлення купрум (II) оксиду, що утворився при розкла данні 19,6 г купрум (II) гідроксиду? ребят, очень прошу, помоги … те❤️‍❤️‍

1. Укажите формулы основных оксидов:FeOCaOFe2O3SO2N2O2.Укажите формулы солей:Mg(OH)2Na3PO3KNO3HClO4K2O3.Укажите гомогенные реакции:2Na + 2h3O → 2NaOH … + h32KClO3 → 2KCl + 3O22h3 + O2 → 2h3OFe + S → FeSZn + h3SO4 → ZnSO4 + h34.Укажите реакции замещения:2Ch5 → C2h3 + 3h3Fe2O3 + 6HCl→ 2FeCl3 + 3h32h3S + O2 → 2h3O + 2S4Al + 3O2 → 2Al2O32K + 2h3O → 2KOH + h35.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать гидроксид натрия:CO2Ca(OH)2h4PO4MgOBaSO46.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид фосфора (V).h3OBaOHClh3NO​

розчинність натрію хлориду у воді при звичайній температурі 20С складає 31,6 г в 100 г води. розрахуйте вміст солі в 25г насиченого розчину натрію хло … риду ​

Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,4 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 1,8 … моль/л*с, реакция прошла за 24с.​

Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,4 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 1,8 … моль/л*с, реакция прошла за 24с.​

СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ МНЕ РЕШИТЬ ЭТУ КОНТОШКУ 100 БАЛОВ 1. Укажите формулы амфотерных оксидов:Al2O3K2OFe2O3NO2Cl2O72. Укажите формулы оснований:F … eOHNO3CuOHAl(OH)3HNO3NaOh4. Укажите эндотермические реакции:Mg(OH)2 → MgO + h3OCaO + h3O → Ca(OH)2h3 + Cl2 → 2HClC + O2 → CO22h3O → 2h3 + O24.Укажите реакции обмена:2KCl + Hg(NO3)2 → HgCl2 + 2KNO32Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3h3O2h3O + F2 → 4HF + O22HBr → h3 + Br2MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + h3O + CO25. Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,8 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 0,6 моль/л*с, реакция прошла за 28с. Ответ округлите с точность до сотых.6. Укажите названия веществ неэлектролитов:оксид бораазотная кислотабромид алюминиянитрат меди (II)кислород7.Укажите формулы слабых электролитов:h4PO4Zn(NO3)2Na2SO4Ba(OH)2AgCl8.Укажите, при диссоциации 1 моль, каких электролитов образуется 1 моль анионов:K3PO4Fe2(SO4)3MgOHBrCrCl3NaF9.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать серная кислота:SiO2LiOHHBrCaOCO10.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид магния.h3ONa2OHNO3N2CO2________________________________________________________11. Осуществите превращения, составьте молекулярные уравнения, для третьего превращения составьте полное и сокращенное ионное уравнение:P → P2O5 → K3PO4 → Ca3(PO4)212.Приведите примеры молекулярных и полных ионных уравнений, соответствующие данным сокращенным ионным уравнениям:1) Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓ 2) 2H+ + SO32- → h3O + SO2 ↑​

Дано : mt (Nh4)=34г Найти : N атомів помогите ​

що розуміють під твердістю та густиною​

ХИМИЯ, СРОЧНО ❤️️‍♂️️❤️‍♂️️️​

7. Молекула аммиака имеет форму треуголной пирамиды. Нарисуйте 3D модель молекулы чему

1.Осуществите превращения, составьте молекулярные уравнения, для третьего превращения составьте полное и сокращенное ионное уравнение:Cu → CuO → CuCl2 … → Cu(NO3)22.Приведите примеры молекулярных и полных ионных уравнений, соответствующие данным сокращенным ионным уравнениям:1) Ba2+ + CO32- → BaCO3 ↓ 2) 2H+ + S2- → h3S ↑​

Який об’єм водню (н.у.) йде на відновлення купрум (II) оксиду, що утворився при розкла данні 19,6 г купрум (II) гідроксиду? ребят, очень прошу, помоги … те❤️‍❤️‍

1. Укажите формулы основных оксидов:FeOCaOFe2O3SO2N2O2.Укажите формулы солей:Mg(OH)2Na3PO3KNO3HClO4K2O3.Укажите гомогенные реакции:2Na + 2h3O → 2NaOH … + h32KClO3 → 2KCl + 3O22h3 + O2 → 2h3OFe + S → FeSZn + h3SO4 → ZnSO4 + h34.Укажите реакции замещения:2Ch5 → C2h3 + 3h3Fe2O3 + 6HCl→ 2FeCl3 + 3h32h3S + O2 → 2h3O + 2S4Al + 3O2 → 2Al2O32K + 2h3O → 2KOH + h35.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать гидроксид натрия:CO2Ca(OH)2h4PO4MgOBaSO46.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид фосфора (V).h3OBaOHClh3NO​

розчинність натрію хлориду у воді при звичайній температурі 20С складає 31,6 г в 100 г води. розрахуйте вміст солі в 25г насиченого розчину натрію хло … риду ​

Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,4 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 1,8 … моль/л*с, реакция прошла за 24с.​

Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,4 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 1,8 … моль/л*с, реакция прошла за 24с.​

СРОЧНО ПОЖАЛУЙСТА ПОМОГИТЕ МНЕ РЕШИТЬ ЭТУ КОНТОШКУ 100 БАЛОВ 1. Укажите формулы амфотерных оксидов:Al2O3K2OFe2O3NO2Cl2O72. Укажите формулы оснований:F … eOHNO3CuOHAl(OH)3HNO3NaOh4. Укажите эндотермические реакции:Mg(OH)2 → MgO + h3OCaO + h3O → Ca(OH)2h3 + Cl2 → 2HClC + O2 → CO22h3O → 2h3 + O24.Укажите реакции обмена:2KCl + Hg(NO3)2 → HgCl2 + 2KNO32Fe(OH)3 → Fe2O3 + 3h3O2h3O + F2 → 4HF + O22HBr → h3 + Br2MgCO3 + 2HCl → MgCl2 + h3O + CO25. Определите скорость химической реакции, если начальная концентрация вещества составляла 2,8 моль/л*с. После проведения реакции концентрация стала 0,6 моль/л*с, реакция прошла за 28с. Ответ округлите с точность до сотых.6. Укажите названия веществ неэлектролитов:оксид бораазотная кислотабромид алюминиянитрат меди (II)кислород7.Укажите формулы слабых электролитов:h4PO4Zn(NO3)2Na2SO4Ba(OH)2AgCl8.Укажите, при диссоциации 1 моль, каких электролитов образуется 1 моль анионов:K3PO4Fe2(SO4)3MgOHBrCrCl3NaF9.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать серная кислота:SiO2LiOHHBrCaOCO10.С какими из перечисленных веществ будет взаимодействовать оксид магния.h3ONa2OHNO3N2CO2________________________________________________________11. Осуществите превращения, составьте молекулярные уравнения, для третьего превращения составьте полное и сокращенное ионное уравнение:P → P2O5 → K3PO4 → Ca3(PO4)212.Приведите примеры молекулярных и полных ионных уравнений, соответствующие данным сокращенным ионным уравнениям:1) Mg2+ + 2OH- → Mg(OH)2 ↓ 2) 2H+ + SO32- → h3O + SO2 ↑​

Дано : mt (Nh4)=34г Найти : N атомів помогите ​

що розуміють під твердістю та густиною​

ХИМИЯ, СРОЧНО ❤️️‍♂️️❤️‍♂️️️​

Моделирование процесса абсорбции аммиака и метиламинов водой на новой регулярной насадке

Том 326 № 6 (2015)

Актуальность работы обусловлена отсутствием математического описания процесса абсорбции аммиака и метиламинов из многокомпонентных газовых смесей на регулярных насадках. Цель исследования: разработать математическую модель и методику расчета для процесса абсорбции аммиака и метиламинов из смеси газов на новой регулярной ленточной насадке. Методы исследования. Дифференциальные уравнения математической модели, включающие уравнения материального баланса и уравнения массопередачи, решены численным методом. Результаты. Выполнены расчеты объемных коэффициентов массопередачи в слое регулярной ленточной насадки и в слое колец Рашига при абсорбции аммиака из газовой смеси. Установлено распределение концентраций компонентов по высоте слоя насадки, и выполнен сравнительный анализ массообменной эффективности абсорбции смеси аммиака и аминов на регулярной и кольцевой насадках. Показано, что объемный коэффициент массопередачи аммиака на кольцах Рашига в 1,2 раза ниже, чем на ленточной регулярной насадке с равным эквивалентным диаметром, а коэффициент массопередачи на хордовой насадке в 1,72 раза ниже, чем на регулярной ленточной насадке. При замене колец Рашига на ленточную регулярную насадку при одинаковом режиме работы колонны и равной высоте слоя насадки концентрация аммиака и метиламинов в газовой фазе на выходе из абсорбера снижается на 10 %. При снижении коэффициента избытка расхода жидкости с 3 до 2 на кривой изменения концентрации триметиламина в газе по высоте слоя насадки появляется экстремум. Это можно объяснить относительным снижением скорости абсорбции триметиламина из-за уменьшения расхода воды и повышения ее температуры.

Ключевые слова:

абсорбция, насадки, массообмен, моделирование, аммиак, метиламины

Авторы:

Матвей Викторович Андреенко

Илья Владимирович Скачков

Алексей Валерьевич Бальчугов

Валерий Васильевич Коробочкин

Скачать bulletin_tpu-2015-326-6-08.pdf

Строительство комплекса аммиака и карбамида на «Щекиноазот» идет высокими темпами

Производственный комплекс по выпуску аммиака и карбамида А-525/К-700 в ОАО «Щекиноазот» – самый масштабный проект за всю историю компании.  Cегодня стройка ведется высокими темпами.

Партнеры «Щекиноазота» из китайской компании-лицензиара China National Chemical Engineering Co., Ltd демонстрируют хороший уровень организованности и отличное качество выполняемых строительных работ, которые ведутся в соответствии с заключенным EPC-контрактом.

Набрали высокий темп работы по заливке фундаментов, оснований новых производственных цехов. Строители производят бетонирование колонн будущих высотных зданий, заливают плиты перекрытий, на которых предстоит разместить оборудование и технологические установки.

Инженеры строительного контроля управления капитального строительства, курирующие проекты в ОАО «Щекиноазот», инспектируют подготовленные к приемке работы, отмечая при этом отсутствие замечаний по качеству. Это говорит о высоком профессионализме китайских строителей и инженеров, сопровождающих этапы строительства.

Нужно отметить слаженные действия всех структур предприятия для достижения поставленных целей и соблюдения сроков строительства.

Руководители управления капитального строительства регулярно проводят совместные совещания со всеми участниками строительства, это позволяет более точно координировать ход строительства и выстраивать стратегию взаимодействия. В рамках совещаний по инфраструктуре под контролем постоянно – процесс подключения комплекса к сетям и коммуникациям.

Большой проект включает в себя целую серию малых.

Так, реализуется проект прокладки трубопроводов речной и артезианской воды. Подписан договор с проектировщиком АО «ГЛОБОТЭК», Тольятти. Рабочая документация должна быть готова 30 сентября. Далее, по плану, в течение месяца будет выбран подрядчик, а в декабре – получено разрешение на строительство. Срок окончания работ по данному «проекту в проекте» – 30 июня 2022 года.

Важные части общего дела – проект ремонта эстакады ряда 6 (межцеховые коммуникации) и проект прокладки технологических трубопроводов комплекса А-525/К-700. Полностью готова проектная документация, идет закупка необходимых материалов. По тендеру выбран подрядчик – ООО «СпецХимСтрой», Москва. Соответствующий договор на выполнение работ заключен. Завершена мобилизация техники на объект, организованы строительный городок и площадки для подготовки заготовок трубопроводов. Приступили к выполнению СМР, работы должны завершиться к началу 2022 года.  

В рамках ЕРС-контракта специалисты CNCEC продолжают разработку детального проекта. Ими выдан полный комплект документации 60% 3D модели, приступили к выдаче документации 90% 3D модели. Инженеры проектной группы «Щекиноазота» выполняют проверку документации. Активно проводятся итоговые видеоконференции.

Начаты еженедельные онлайн-сессии – обучение персонала по эксплуатации и управлению динамическим оборудованием (компрессоры, насосы).

В рабочей зоне городка и на основной площадке сооружают временные дороги, строят временные сооружения для производства работ по армированию свай, сварке подземных трубопроводов и других – для подготовки ростверков и возведения фундаментов под основные здания и сооружения комплекса.

Сегодня на площадке трудятся около 500 строителей.

На строительстве первой очереди дороги по периметру комплекса А-525/К-700 продолжается отсыпка полотна дороги щебнем и укладка дорожных плит.

На основной строительной площадке функционируют две установки по забивке свай, работы ведет субподрядчик ООО «Тулгидроспецстрой». На площадку завезено и забито около 3 тысяч свай.

Полностью возведены фундаменты для совмещенного здания компрессии, установки очистки от СО2, каркас здания грануляции карбамида, отделения водоподготовки и других. Продолжается возведение колонн, опорных конструкций и элементов перекрытий. На 100 процентов готовы фундаменты и малые колонны каркаса отделения грануляции карбамида. Идет прокладка подземных трубопроводов.

Следующим этапом станет создание уникального купольного склада хранения продукции. Проведен тендер на выбор организации для разработки проектной документации складского комплекса карбамида, выбрана компания АО «ГЛОБОТЭК». На проектирование и строительство купольного склада карбамида в качестве подрядчика выбрана компания FERRMIX, Эстония.

В рамках ЕРС-контракта размещены заказы на изготовление 98% динамического и статического оборудования. Лицензионное оборудование фирм ХТАС и «Стамикарбон», компрессорное оборудование с длинным сроком изготовления должно быть готово в ноябре 2021 года.

На строительстве комплекса аммиака и карбамида трудятся около 500 строителей

На строительстве комплекса аммиака и карбамида трудятся около 500 строителей

24.06.2021 г. / Прочитано 773 / 2 комментария

Строительная площадка комплекса аммиака и карбамида

Производственный комплекс по выпуску аммиака и карбамида А-525/К-700 в ОАО «Щекиноазот» – самый масштабный проект за всю историю компании.

 

Догнать и перегнать

Партнеры «Щекиноазота» из китайской компании-лицензиара China National Chemical Engineering Co., Ltd демонстрируют высокий уровень организованности и отличное качество выполняемых строительных работ, отмечают специалисты УКСа. Работы ведутся в соответствии с заключенным EPC-контрактом, то есть – «под ключ». Общая цель – завершить строительство крупнейшего в ОАО «Щекиноазот» проекта в намеченные графиком сроки, невзирая на трудности и некоторое отставание от первоначального плана – в связи с ограничениями по COVID-19.

Совсем недавно, в апреле 2021-го, на объекте провели торжественную церемонию начала полномасштабного строительства. А сегодня здесь набрали высокий темп работы по заливке фундаментов, оснований новых производственных цехов. Строители производят бетонирование колонн будущих высотных зданий, заливают плиты перекрытий, на которых предстоит разместить оборудование и технологические установки.

 

И темп, и качество

Китайские строители – профессионалы

Как обычно, на стройках «Щекиноазота» постоянно присутствуют инженеры строительного контроля управления капитального строительства, курирующие проекты. Они инспектируют подготовленные к приемке работы, отмечая при этом отсутствие замечаний по качеству. Это говорит о высоком профессионализме китайских строителей и инженеров, сопровождающих этапы строительства.

Своевременно начато сооружение подземных сетей, трубы больших диаметров укладывают в подготовленные траншеи, ведутся сварочные работы.

Нужно отметить слаженные действия всех структур предприятия для достижения поставленных целей и соблюдения сроков строительства.

Руководители управления капитального строительства регулярно проводят совместные совещания со всеми участниками строительства, это позволяет более точно координировать ход строительства и выстраивать стратегию взаимодействия. В рамках совещаний по инфраструктуре под контролем постоянно – процесс подключения комплекса к сетям и коммуникациям.

 

Проекты в проекте

Фундаменты под компрессорные установки

Большой проект включает в себя целую серию малых.

Так, реализуется проект прокладки трубопроводов речной и артезианской воды.

В феврале подписан договор с проектировщиком АО «ГЛОБОТЭК», Тольятти, и сейчас подходит к завершению сбор исходных данных, разработка декларации, получение технических условий. Заканчиваются инженерные изыскания, проектная документация будет разработана к середине августа, к концу последнего летнего месяца завершится разработка раздела «Оценка воздействия на окружающую среду».

Рабочая документация должна быть готова 30 сентября. Далее, по плану, в течение месяца будет выбран подрядчик, а в декабре – получено разрешение на строительство. Срок окончания работ по данному «проекту в проекте» – 30 июня 2022 года.

Здесь будет установка гранулирования

Важные части общего дела – проект ремонта эстакады ряда 6 (межцеховые коммуникации) и проект прокладки технологических трубопроводов комплекса А-525/К-700. Полностью готова проектная документация, идет закупка необходимых материалов. По тендеру выбран подрядчик – ООО «СпецХимСтрой», Москва. Соответствующий договор на выполнение работ заключен. Завершена мобилизация техники на объект, организованы строительный городок и площадки для подготовки заготовок трубопроводов. Приступили к выполнению строительно-монтажных работ, они должны завершиться к началу 2022 года.

В настоящее время идет монтаж трубопроводов жидкого аммиака, пожарного азота на эстакаду, изготовление компенсаторов на трубопровод жидкого аммиака, продувочного газа, азота пожарного, серной кислоты. Строители монтируют скользящие и неподвижные опоры, выполняют подготовку, грунтовку и окраску трубопроводов.

 

Составляющие успеха

Работа спорится

В рамках ЕРС-контракта специалисты CNCEC продолжают разработку детального проекта. На отчетную дату ими выдан полный комплект документации 60% 3D модели, приступили к выдаче документации 90% 3D модели. Инженеры проектной группы «Щекиноазота» выполняют проверку документации. Активно проводятся итоговые видеоконференции.

Начаты еженедельные онлайн-сессии – обучение персонала по эксплуатации и управлению динамическим оборудованием (компрессоры, насосы).

Китайские инженеры продолжают курировать российских субподрядчиков и свои строительные бригады в рабочей зоне городка и на основной площадке. Здесь рабочие сооружают временные дороги, строят временные сооружения для производства работ по армированию свай, сварке подземных трубопроводов, а также – для подготовки траншей и прокладке подземных трубопроводов, откапывания свай – для подготовки ростверков и возведения фундаментов под основные здания и сооружения комплекса.

Возводится насосная производства карбамида

Китайские руководители и менеджеры по закупке регулярно ведут переговоры по заключению договоров на приобретение необходимых для строительно-монтажных работ материалов: песка, щебня, арматуры, стальных и полиэтиленовых трубопроводов, фитингов, металлоконструкций, а также – по аренде техники.

Сегодня на площадке трудятся около 500 строителей.

ОАО «НИИК» подписан договор с ФАУ «Главгосэкспертиза России» о возмездном оказании услуг о проведении государственной экспертизы проектной документации и результатов инженерных изысканий, заключение ожидается в ближайшее время.

Работы по выемке и замещению грунта в рамках ЕРС-контракта с CNCEC ведет ООО «Газтехмонтаж».

На территории городка строителей субподрядчик – компания ООО «СВ-ГРУПП» – ведет строительство столовой, завершен монтаж металлокаркаса, выполнена обшивка панелями. Субподрядчик – компания «Пегас-эко» занимается строительством общежитий и офисных зданий. Часть зданий уже введена в эксплуатацию.

На строительстве первой очереди дороги по периметру комплекса А-525/К-700 продолжается отсыпка полотна дороги щебнем и укладка дорожных плит.

 

На основной площадке

Строители «нагоняют» сроки

На основной строительной площадке функционируют две установки по забивке свай, работы ведет субподрядчик ООО «Тулгидроспецстрой». На площадку завезено и забито около 3 тысяч свай.

Полностью забиты сваи на площадке строительства градирни для отделения производства карбамида.

На 80 процентов выполнено задание по забивке свай на территории будущей градирни для отделения производства аммиака.

Полностью возведены фундаменты для совмещенного здания компрессии, установки очистки от СО2, каркас здания грануляции карбамида, отделения водоподготовки и других. Продолжается возведение колонн, опорных конструкций и элементов перекрытий. На 100 процентов готовы фундаменты и малые колонны каркаса отделения грануляции карбамида. Идет прокладка подземных трубопроводов.

 

Будет купольный склад

Сероочистка. Риформинг

Следующим этапом станет создание уникального купольного склада хранения продукции. Технологией возведения таких объектов среди строительных компаний, рассказали специалисты УКСа, обладают единицы. Редкая технология вызывает особый интерес у молодых специалистов-строителей «Щекиноазота», набирающих опыт и осваивающих тонкости профессии.

Проведен тендер на выбор организации для разработки проектной документации складского комплекса карбамида, выбрана компания АО «ГЛОБОТЭК». На проектирование и строительство купольного склада карбамида в качестве подрядчика определена компания FERRMIX, Эстония.

 

Длинноциклическое – в стадии изготовления

В рамках ЕРС-контракта размещены заказы на изготовление 98% динамического и статического оборудования. Лицензионное оборудование фирм ХТАС и «Стамикарбон», компрессорное оборудование с длинным сроком изготовления должно быть готово в ноябре 2021 года.

Ведется работа по закупке электрооборудования и приборов КИПиА. Прибывшие специалисты CNCEC активно занимаются проведением тендеров на российском рынке на закупку труб для подземных трубопроводов (полимерных и стальных), фитингов и арматуры для подземных трубопроводов, изделий металлопроката, а также – по аренде техники и строительных лесов.

Марта БЛОХИНА
Фото Максима РОЩИНА и Андрея ТЕТЕРИНА

Решения для регулирования оксидов азота | Spraying Systems Co.

Экономически эффективная
система селективного
каталитического и
некаталитического
восстановления окислов
азота

Широкий ассортимент решений для прецизионного впрыска аммиака или мочевины


Введение

Предприятия по переработке отходов, электростанции, заводы по производству цемента, стекла, стали и производители оборудования по всему миру полагаются на нас в вопросах подавления образования оксидов азота. Прецизионный впрыск катализаторов требует технологий точной регулировки размера капель, распределения, скорости, угла и направления распыления, а также наличия обширного ассортимента продукции — и всем этим мы располагаем. Фактически, мы предлагаем самое широкое в данной отрасли разнообразие форсунок и уникальные возможности по конструированию и производству инжекторов, а также автоматизированные системы, разработанные специально для подавления образования оксидов азота, и предоставляем возможности моделирования процессов распыления для подтверждения их эффективности еще на стадии проектирования.

Типовые решения
  • Двухжидкостные и гидравлические форсунки: широко используемые двухфазные форсунки представлены форсунками серии 1/4J, стандартными форсунками FloMax и FloMax с системой защиты от налипания, а также форсунками FMX FloMax®. Форсунки со сплошным конусом распыла FullJet® и полоконусные форсунки WhirlJet® как правило, используются в тех случаях, когда требуются гидравлические форсунки. Все поставляемые нами форсунки характеризуются широким диапазоном значений расхода, используемых материалов и соединений
  • Распылительные инжекторы: форсунки с изоляцией или с водяной рубашкой и продувкой для воздушного охлаждения часто используются с целью подавления образования оксидов азота. Заказчик, как правило, указывает желаемую длину инжектора, материал, покрытие, тип фланца, тип конструкции (с одной или несколькими форсунками) и другие характеристики. Мы можем обеспечить соответствие практически любым нормативным и проектным требованиям
  • Система подавления образования оксидов азота AutoJet®: данная система обеспечивает управление всеми компонентами – форсунками, насосами, датчиками и другим гидравлическим / пневматическим оборудованием, автоматически внося корректировки при изменении рабочих условий. При необходимости в системах впрыска мочевины может быть предусмотрен автоматический цикл очистки
  • Моделирование средствами вычислительной гидродинамики (CFD): как правило, рекомендуется проверка выбранного типа форсунки и места размещения инжектора в газовом потоке средствами вычислительной гидродинамики. В модель включаются данные о конструкции башни/трубопровода/котла, составе газа, температуре, скорости и расходе, на основании которых определяется их воздействие на работу форсунок и идентифицируются возможные проблемы, например, влагообразование на стенах. Затем эти данные используются вместе с характеристиками смешивания химикатов для определения ожидаемого сокращения содержания оксидов азота и количества впрыскиваемого восстановителя (аммиака или мочевины).

Безопасное производство с применением аммиака

Актуальность

На сегодняшний день увеличиваются объёмы производства продукции для обеспечения возрастающих потребностей населения. При этом растёт количество производств, загрязняющих окружающую среду. Для предотвращения ухудшения экологической обстановки нужно вводить на производствах безопасные технологии, включающие грамотную утилизацию отходов.

Аммиак – одно из самых востребованных соединений в производствах, но также является активным и «едким» веществом. Так, полигоны, где хранится аммиак и его производные, являются мощным источником загрязнений. Чтобы не засорять окружающую среду аммиаком и его производными, их можно использовать для создания безопасных технологий на производстве.

Цель

Предложить безопасную технологию очистки выбросов от монооксида и диоксида азота, монооксида и диоксида углерода с использованием аммиака на производстве.

Задачи

  1. Изучить процесс синтеза аммиака, возможные выбросы на производстве и пути решения проблем с загрязнениями.
  2. Разработать новые способы снижения выбросов, исключающие или минимизирующие образование токсичных веществ, которые будут доступны для применения на производстве.
  3. Создать модель установки с учётом стандартов безопасности.

Оснащение и оборудование, использованное при создании работы

  • Мерный цилиндр, колба, пробирки
  • Держатель, штатив для пробирок, газоотводная трубка с пробиркой, шпатель
  • Гранулы мочевины, дистиллированная вода, аммиачная вода (10%), азотная кислота концентрированная (10–40%), медная пластинка
  • Персональный компьютер с установленным ПО (программа КОМПАС-3D).

Описание

1. Ознакомились с дополнительными источниками для изучения вреда производства. Было выяснено, что основными вредными веществами, загрязняющими атмосферу, являются: летучие углеводороды, окись углерода, оксиды азота; основными примесями, которые также содержатся в отходах на различных производствах, были водород, вода (пар) и/или оксиды углерода II и IV.

2. Ознакомились с принципами решения проблем с загрязнением окружающей среды для таких производств. Пришли к выводу, что для решения таких проблем существует малое количество установок.

3. Вывели свой способ решения для создания более безопасного производства. Для нашего способа очистки выбросов мы решили использовать аммиак или мочевину с целью снижения выбросов вредных оксидов азота в дымовых и выхлопных газах. В поток выхлопных газов впрыскивается аммиак или мочевина, но мочевина – органическое вещество, в процессе хранения, транспортировки или использования может разложиться, и её производство требует больших денежных затрат. Поэтому использование аммиака оказывается более выгодным.

Катализаторами в реакции будут оксид титана IV, цеолиты, оксиды железа или активированный углерод; температура варьируется от 450 до 900 К, что на производстве осуществимо. В схеме работы установки всего несколько этапов: полное окисление (восстановление водорода, монооксида углерода и монооксида азота до воды, диоксида углерода и диоксида азота соответственно), впрыск аммиака, реакция на катализаторе (6NO2 + 8NH3 = 7N2 + 12H2O), выход после основной реакции (в отходах будет вода в виде пара, которую можно сконденсировать при T≤100 ºС; азот, который в дальнейшем для экономии используется для синтеза аммиака процессом Габера; оксид углерода IV перерабатывается в сухой лёд при –78,3ºС, для того чтобы использовать его на производстве как источник холода).

4. Была проведена лабораторная работа для доказательства действия способа и возможности использования его на производстве. Был получен диоксид азота из реакции азотной кислоты с пластинкой меди; потом была проведена основная реакция и с аммиаком, и с мочевиной. Сделан вывод о том, что применять способ возможно в условиях производства.

5. Был разработан эскиз установки (примерная схема работы и последовательность реакций). Из эскиза с помощью программы КОМПАС-3D была спроектирована сборка, на основе которой в дальнейшем был выполнен чертёж.

Результаты работы/выводы

  1. Предложена установка, разработанная с учётом стандартов безопасности, обеспечивающая эффективное взаимодействие аммиака с оксидами азота. Её применение позволит очистить выбросы, негативно влияющие на окружающую среду.
  2. Использование аммиака в данных реакциях позволит расширить его применение, следовательно, остатки вещества не будут храниться в больших количествах на полигонах (уменьшается негативное влияние на окружающую среду).
  3. Предложенный способ позволит получить азот, используемый для производства аммиака, техническую воду и сухой лёд, которые можно применять на производстве для поддержания определённой температуры.

Перспективы использования результатов работы

Доработка и внедрение технологии в производство, в результате чего на практике будет наблюдаться уменьшение загрязнений окружающей среды.

Сотрудничество с вузом/учреждением при создании работы

Детский технопарк «Альтаир» и кафедра физической химии РТУ МИРЭА

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

  • В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки своего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
  • Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
  • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
  • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
  • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Введение в производство аммиака | AIChE

Аммиак имеет решающее значение при производстве удобрений и является одним из крупнейших синтетических химикатов, производимых в мире. В этой статье исследуется эволюция производства аммиака и описываются современные производственные технологии.

У большинства людей резкий запах аммиака (NH 3 ) ассоциируется с чистящими средствами или нюхательными солями. Однако использование аммиака в этих двух продуктах составляет лишь небольшую долю от общего мирового производства аммиака, которое в 2014 году составляло около 176 миллионов метрических тонн. (1) .Чтобы оценить, где сегодня находятся промышленность и технологии, давайте сначала посмотрим, как мы к этому пришли.

Аммиак известен более 200 лет. Джозеф Пристли, английский химик, впервые выделил газообразный аммиак в 1774 году. Его состав был установлен французским химиком Клодом Луи Бертолле в 1785 году. В 1898 году Адольф Франк и Никодем Каро обнаружили, что N 2 может быть закреплен карбидом кальция с образованием кальция. цианамид, который затем может быть гидролизован водой с образованием аммиака (2) :

CaO + 3C ↔ CaC 2 + CO

CaC 2 + N 2 ↔ CaCN 2 + C

CaCN 2 + 3H 2 O ↔ CaCO 3 + 2NH 3

Производство значительных количеств аммиака с использованием цианамидного процесса не происходило до начала 20 века.Поскольку этот процесс требовал большого количества энергии, ученые сосредоточили свои усилия на сокращении потребности в энергии.

Немецкий химик Фриц Габер выполнил некоторые из важнейших работ в развитии современной аммиачной промышленности. Работа со студентом в Univ. Карлсруэ, он синтезировал аммиак в лаборатории из N 2 и H 2 .

Тем временем Вальтер Нернст, профессор физической химии Univ. of Berlin, разработала процесс получения аммиака путем пропускания смеси N 2 и H 2 через железный катализатор при 1000 ° C и давлении 75 бар изб.Он смог произвести большее количество аммиака при этом давлении, чем более ранние эксперименты Габера и других при атмосферном давлении. Однако Нернст пришел к выводу, что этот процесс неосуществим, потому что было трудно или почти невозможно (в то время) производить большое оборудование, способное работать при таком давлении.

Тем не менее, и Хабер, и Нернст использовали путь высокого давления для производства аммиака на катализаторе. Наконец, Габер разработал способ производства аммиака в промышленных количествах, и в 1906 году ему удалось достичь концентрации аммиака 6% в реакторе, загруженном осмиевым катализатором.Это общепризнано как поворотный момент в разработке практического процесса производства аммиака в промышленных количествах.

Хабер понял, что количество аммиака, образующегося за один проход через конвертер, слишком мало, чтобы представлять коммерческий интерес. Чтобы производить больше аммиака из подпиточного газа, он предложил систему рециркуляции и получил патент на эту концепцию. Идея рециркуляции Хабера изменила восприятие технологического процесса как статичного в пользу более динамичного подхода.Помимо равновесия химической реакции, Габер признал, что определяющим фактором была скорость реакции. Вместо простого выхода в прямоточном процессе он сосредоточился на пространственно-временном выходе в системе с рециркуляцией.

Компания BASF приобрела патенты Хабера и начала разработку коммерческого процесса. После испытаний более 2500 различных катализаторов Карл Бош, Элвин Митташ и другие химики BASF в 1910 году разработали катализатор с активированным железом для производства аммиака. Разработка оборудования, способного выдерживать необходимые высокие температуры и давление, была еще более сложной задачей.Первый реактор из мягкой стали проработал всего 80 часов до отказа из-за декарбонизации. Футеровка реакторов из мягкой стали мягким чугуном (которое не было подвержено обезуглероживанию) и добавление канавок между двумя вкладышами для выпуска водорода, который диффундировал через гильзу из мягкого железа, решило эту проблему. Другие основные проблемы включали разработку теплообменника для доведения входящего газа до температуры реакции и охлаждения выходящего газа, а также разработку метода доведения катализатора до температуры реакции.

Первая промышленная установка по производству аммиака, основанная на процессе Габера-Боша, была построена BASF в Оппау, Германия. Завод был введен в эксплуатацию 9 сентября 1913 года, его производственная мощность составляла 30 тонн в сутки.

Рис. 1. Это упрощенная технологическая схема первого промышленного аммиачного завода BASF.

На рис. 1 представлена ​​технологическая схема первого завода по производству аммиака. Реактор содержал внутренний теплообменник в дополнение к теплообменникам, показанным на схеме.

Мировые темпы производства

Рисунок 2. Мировое производство аммиака неуклонно росло с 1946 по 2014 год.

Производство аммиака стало одной из самых важных отраслей в мире. Без аммиачных удобрений и химикатов урожайность сельскохозяйственных культур была бы по крайней мере на два-три миллиарда меньше, чем сегодня. Производство аммиака неуклонно росло с 1946 года (рис. 2), и, по оценкам, годовое производство аммиака составляет более 100 миллиардов долларов, при этом на некоторых заводах производится более 3000 кубометров аммиака.т. / сутки NH 3 .

В 1983 году по случаю 75-летия основания AIChE группа выдающихся инженеров-химиков с голубой лентой назвала то, что они считали десятью величайшими достижениями химической инженерии в мире: (4) . Цитата, охватившая такие подвиги, как чудодейственные лекарства, синтетические волокна и атомная энергия, также включала прорыв, который позволил производить большие количества аммиака на компактных, единичных установках.

За последние десятилетия инженерам-химикам удалось создать процессы, позволяющие производить огромное количество аммиака при относительно низких затратах.Еще 80 лет назад общее годовое производство синтезированного аммиака составляло чуть более 300 000 мт. Благодаря достижениям химического машиностроения один современный завод по производству аммиака может производить более 750 000 тонн в год.

Приблизительно 88% аммиака, производимого ежегодно, расходуется на производство удобрений. Большая часть остатка идет на производство формальдегида. В 2014 году Китай произвел около 32,6% мирового производства, в то время как Россия, Индия и США произвели 8,1%, 7,6% и 6%.4% соответственно (1) . В то время как большая часть мирового производства аммиака основана на паровой конверсии природного газа, значительные его объемы производятся путем газификации угля; большинство заводов по газификации расположены в Китае.

Современные производственные процессы

Колоссальный рост спроса на аммиак с 1950 по 1980 год потребовал более крупных и более энергоэффективных заводов. В те десятилетия также произошли изменения в философии дизайна. До этого аммиачный завод рассматривался как совокупность не связанных между собой единиц, таких как подготовка газа, очистка газа, сжатие газа и синтез аммиака.Новые инновации и единый дизайн связали технологические единицы вместе наиболее эффективным и действенным образом.

Рисунок 3. Компания KBR спроектировала один из первых крупнотоннажных аммиачных заводов с одной технологией.

В середине 1960-х годов American Oil Co. установила аммиачную установку с одним конвертером, спроектированную М. В. Келлогом (MWK) в Техас-Сити, штат Техас, производительностью 544 метрических тонн в день. Концепция дизайна с одним поездом (рис.3) была настолько революционной, что в 1967 году получила награду Kirkpatrick Chemical Engineering Achievement Award.

На заводе использовался четырехкамерный центробежный компрессор для сжатия синтез-газа до давления 152 бар, а окончательное сжатие до рабочего давления 324 бар происходило в поршневом компрессоре. Также были внедрены центробежные компрессоры для контура синтеза и холодоснабжения, что обеспечило значительную экономию средств.

Ключевые различия между процессом MWK и процессами, использовавшимися на предыдущих заводах по производству аммиака, включали:

  • с использованием центробежного компрессора как части сжатия синтез-газа
  • с максимальным использованием отработанного тепла от процесса
  • производства пара из отходящее тепло для использования в приводах паровых турбин
  • с использованием холодильного компрессора для останова и атмосферного охлаждения.

На заводе была внедрена интегрированная схема, которая сбалансировала потребление энергии, производство энергии, размер оборудования и объемы катализатора.

Большинство заводов, построенных в период с 1963 по 1993 год, имели крупногабаритную однорядную конструкцию с производством синтез-газа при 25–35 бар и синтезом аммиака при 150–200 бар. Другой вариант от Braun (ныне KBR) предлагал небольшие модификации базовой конструкции. В технологических установках очистителя Braun используется установка первичного или трубчатого риформинга с низкой выходной температурой и высокой утечкой метана, чтобы уменьшить размер и стоимость установки риформинга.Избыточный воздух был добавлен в установку вторичного риформинга для снижения содержания метана в выходящем потоке установки первичного риформинга до 1-2%. Избыточный азот и другие примеси удаляли после метанатора. Поскольку синтез-газ практически не содержал примесей, для достижения высокой конверсии аммиака использовались два конвертера аммиака с осевым потоком.

Некоторые недавно построенные заводы имеют систему производства синтез-газа только с одной установкой риформинга (без вторичной установки риформинга), систему адсорбции при переменном давлении (PSA) для извлечения H 2 и установку разделения воздуха в качестве источника N 2 .Усовершенствования конструкции конвертера, такие как радиальные и горизонтальные слои катализатора, внутренние теплообменники и обработка синтез-газа, помогли увеличить концентрацию аммиака на выходе из конвертера синтеза с примерно 12% до 19–21%. Более высокая конверсия за проход, а также более эффективные турбины и компрессоры еще больше снизили потребление энергии. Более эффективные растворы для удаления CO 2 , такие как карбонат калия и метилдиэтаноламин (MDEA), способствовали повышению энергоэффективности.Большинство современных заводов могут производить аммиак с потреблением энергии 28 ГДж / т.

В дополнение к конструктивным, механическим и металлургическим усовершенствованиям, сделанным за это время, было значительно снижено рабочее давление контура синтеза. Когда в 1960-х годах была построена первая однорядная установка, в ней был контур синтеза высокого давления. В 1962 году MWK получила запрос от Imperial Chemical Industries (ICI) с предложением построить завод производительностью 544 метра в сутки на их территории в Севернсайде.MWK предложила синтезирующую петлю из 152 тактов вместо 324-тактовой петли.

Поскольку разработка кинетических данных для реакции аммиака при давлении 152 бар потребует больше времени, чем у MWK, чтобы ответить на запрос ICI, они связались с Хальдором Топсе, чтобы поддержать свои планы. Топсе располагал данными, охватывающими весь диапазон давлений, интересующий MWK. Кроме того, у них была компьютерная программа для расчета количества катализатора, необходимого при более низком рабочем давлении. Несмотря на то, что ICI выбрала Bechtel для проектирования завода, MWK удалось разработать технологическую схему для 544-метровой установки.т. / день с центробежными компрессорами и контуром синтеза низкого давления, что некоторые люди считают самым важным событием в разработке однорядной аммиачной установки.

При давлении 152 бар требовалось примерно вдвое больше катализатора, чем при 324 бар, что казалось экономически целесообразным. Хотя конвертеру потребуется вдвое больший объем, более низкое рабочее давление уменьшит требуемую толщину кожуха высокого давления. В результате масса металла, необходимого для конвертера, плюс катализатор, осталась примерно такой же.Контур синтеза низкого давления также позволил использовать центробежные компрессоры вместо поршневых компрессоров. Еще одним усовершенствованием была рекуперация тепла для производства пара высокого давления для приводов паровых турбин.

Проектирование заводов в 21 веке

В течение первых нескольких лет 21 века в технологии производства аммиака было внесено множество усовершенствований, которые позволяют существующим заводам увеличивать производительность и строить новые заводы с все большей и большей производительностью.Конкуренция между поставщиками технологий довольно жесткая. В настоящее время на рынке доминируют три лицензиара технологий — KBR (Kellogg Brown and Root), Haldor Topsøe и ThyssenKrupp Industrial Solutions (TKIS). Компания Ammonia Casale, которая предлагает аксиально-радиальную конструкцию слоя катализатора, является лидером на рынке модернизации существующих заводов.

Рис. 4. В современных установках по производству аммиака, спроектированных KBR, используются очистители собственной разработки.

В большинстве установок по производству аммиака, недавно спроектированных KBR, используется процесс очистки (рис. 4), который сочетает в себе риформинг с низкой степенью жесткости в установке первичного риформинга и жидкий N 2 промывной очиститель после метанатора для удаления примесей и регулирования H 2 : N 2 соотношение, собственная конструкция котла-утилизатора, блочный чиллер и горизонтальный конвертер синтеза аммиака.

В зависимости от конфигурации установки потребление энергии может составлять всего 28 ГДж / м.т. Поскольку установка вторичного риформинга использует избыточный воздух, установка первичного риформинга может быть меньше, чем в обычных конструкциях. Криогенный очиститель (показан на Рисунке 4 светло-зеленым на светло-оранжевом фоне), который состоит из расширителя, конденсатора, теплообменника подачи / отходящего потока и ректификационной колонны, удаляет примеси, такие как CO, CH 4 и аргон, из синтез-газ при регулировании соотношения H 2 : N 2 подпиточного газа в аммиачном контуре до оптимального уровня.Концентрация аммиака на выходе из горизонтального конвертера с низким перепадом давления составляет 20–21%, что снижает потребность в энергии для рециркуляционного компрессора. KBR также предлагает аммиачный контур низкого давления, в котором используется комбинация магнетитового катализатора и запатентованного рутениевого катализатора.

Рис. 5. Haldor Topsøe предлагает конструкцию аммиачной установки, которая имеет запатентованную установку риформинга с боковым сжиганием, в которой лучистые горелки подают тепло для реакции риформинга.

Секция выработки синтез-газа (или передняя часть) установки, спроектированной Haldor Topsøe (рис. 5), довольно традиционна, за исключением ее собственной установки риформинга с боковым сжиганием, в которой для подачи тепла на реакцию риформинга используются лучистые горелки.Haldor Topsøe также предлагает запатентованный катализатор синтеза на основе железа, преобразователи радиального потока, состоящие из одного, двух или трех слоев, и запатентованный бойлер-утилизатор с байонетными трубами. Более поздние разработки включают конструкции преобразователя С-300 и С-350. Конвертер S-300 представляет собой трехслойную конфигурацию с радиальным потоком и внутренними теплообменниками, а конструкция S-350 сочетает преобразователь S-300 с однослойной конструкцией S-50 с рекуперацией отходящего тепла между конвертерами для максимального использования аммиака. конверсия.

Рис. 6. Конструкция контура синтеза с двойным давлением ThyssenKrupp включает прямоточный реактор между компрессорами синтез-газа.

ThyssenKrupp предлагает традиционную установку (рис. 6) с уникальной конструкцией вторичного риформинга, запатентованный котел-утилизатор, радиальные преобразователи потока и контур синтеза аммиака с двойным давлением. Сегодня производительность 3300 т / сутки может быть достигнута с использованием процесса двойного давления TKIS.

Рис. 7. Linde Ammonia Concept (LAC) включает блок адсорбции с переменным давлением для производства водорода высокой чистоты и блок разделения воздуха для производства азота высокой чистоты.

Linde Ammonia Concept (LAC) — это устоявшаяся технологическая схема процесса с более чем 25-летним опытом эксплуатации на заводах с производительностью от 200 до 1750 тонн в день. В технологической схеме LAC (рис. 7) дорогостоящая и сложная передняя часть обычной аммиачной установки заменяется двумя хорошо зарекомендовавшими себя и надежными технологическими установками:

  • Производство водорода сверхвысокой чистоты из установки парового риформинга метана с очисткой PSA.
  • Производство азота сверхвысокой чистоты с помощью криогенной установки для производства азота, также известной как установка разделения воздуха (ASU).

Рис. 8. В процессе Ammonia Casale используется слой катализатора, использующий аксиально-радиальную технологию, которая имеет меньший перепад давления и более высокую эффективность, чем стандартные слои катализатора.

Завод по производству аммиака в Казале рассчитан на производительность 2 000 т / сутки. Одной из ключевых особенностей этой конструкции является аксиально-радиальная технология в слое катализатора (рис. 8). В аксиально-радиальном слое катализатора большая часть синтез-газа проходит через слой катализатора в радиальном направлении, создавая очень низкий перепад давления.Остальной газ проходит через верхний слой катализатора в осевом направлении, что устраняет необходимость в верхней крышке слоя катализатора. Осевая-радиальная технология слоя катализатора Casale используется как в высокотемпературных, так и в низкотемпературных конвертерах сдвига, а также в конвертере синтеза.

Другие технологии

Некоторые поставщики технологий предложили установки риформинга с подогревом газа (GHR) для производства аммиака на установках малой мощности или для увеличения мощности. В отличие от установок традиционной конструкции, которые используют установку первичного риформинга и установку вторичного риформинга, работающих последовательно, установки с GHR используют горячий технологический газ из установки вторичного риформинга для подачи тепла в установку первичного риформинга.Это уменьшает размер установки первичного риформинга и исключает выбросы CO 2 из дымовой трубы установки первичного риформинга, делая процесс более экологически чистым.

Несмотря на то, что некоторые производители аммиака выступают за распределенное производство аммиака на небольших заводах по производству аммиака, большинство компаний предпочитают строить крупные предприятия рядом с источниками дешевого сырья и транспортировать продукт морским, железнодорожным или трубопроводным транспортом к потребителям.

Аммиак из угля

Рисунок 9. Китай производит большую часть аммиака из угля.

Китай производит больше аммиака, чем любая другая страна, и большую часть аммиака производит из угля (Рисунок 9).

Основными технологическими установками на угольном аммиачном заводе являются ВРУ для отделения O 2 и N 2 от воздуха, газификатор, установка конверсии кислого газа (SGS), установка удаления кислого газа ( AGRU), и установка синтеза аммиака. Кислород из ВРУ подается в газификатор для преобразования угля в синтез-газ (H 2 , CO, CO 2 ) и CH 4 .Существует множество конструкций газификаторов, но большинство современных газификаторов основаны на псевдоожиженных слоях, которые работают при давлении выше атмосферного и могут использовать различное угольное сырье. В зависимости от конструкции могут быть произведены уровни CO 30–60% по объему.

После газификации любые твердые частицы в синтез-газе удаляются, и пар добавляется в установку SGS. В процессе SGS обычно используется катализатор на основе кобальта и молибдена (CoMo), специально разработанный для работы в среде серы.

После снижения концентрации CO в синтез-газе до менее 1 об.% Синтез-газ подается в AGRU, где охлажденный раствор для очистки метанола (, например, Rectisol) удаляет CO 2 и серу из синтез-газа. . Верхний погон CO 2 либо сбрасывается, либо подается на установку по производству мочевины. Выходящий поток серы подается в установку для извлечения серы (SRU).

Синтез-газ, который проходит через AGRU, обычно очищается одним из двух методов:

  • установка для промывки азотом для удаления остаточного CO и CH 4 из синтез-газа перед его подачей в контур синтеза
  • система PSA для Удаление CO и CH 4 .

Заключительные мысли

За последние 60 лет технология обработки аммиака значительно улучшилась. Компоновки заводов эволюционировали от конструкций с несколькими поездами, часто с разным количеством поездов во входной части и в контуре синтеза, до конструкций с одним составом. Подготовка синтез-газа в передней части установки увеличилась с атмосферного до 30–50 бар изб. Пропускная способность одного поезда увеличилась со 100 до 3300 тонн в сутки.

Энергоэффективность также повысилась — потребление значительно превышает 60 ГДж / м3.т. аммиака на коксохимических заводах до 40–50 ГДж / т. на первых заводах, работающих на природном газе, до 30–40 ГДж / мт. на первых одноколесных заводах. На современных установках добавлена ​​регенерация тепла путем производства пара при давлении до 125 бар как в секции подготовки синтез-газа, так и в контуре синтеза.

Что касается технологического оборудования, произошел переход от поршневых компрессоров к центробежным компрессорам. В конвертере синтеза был реализован внутренний теплообменник для увеличения конверсии H 2 и N 2 в NH 3 .Разработчики применили регенерацию водорода из продувочного газа (в таких установках, как системы PSA), чтобы увеличить производство или снизить энергопотребление завода. Разработчики также внедрили системы сероочистки горячего сырья. Были значительно усовершенствованы катализаторы, используемые при риформинге, конверсии сдвига, метанировании и синтезе аммиака.

Для улучшения управления технологическим процессом и безопасности, распределенные системы управления (DCS) для расширенного управления технологическим процессом, а также системы безопасности (SIS) теперь входят в стандартную комплектацию аммиачных заводов.Перед тем, как какой-либо процесс будет запущен в оперативный режим, выполняются исследования опасностей и работоспособности (HAZOP) и анализ уровня защиты (LOPA). Достижения в области учебных тренажеров и практики обучения гарантируют, что операторы и инженеры могут выполнять свои обязанности безопасно и эффективно.

Это лишь некоторые из тысяч улучшений технологий и безопасности, которые были внедрены, чтобы сделать аммиачную промышленность одной из самых производительных и безопасных отраслей в мире.

Цитированная литература

  1. U.S. Geological Survey, «Азот (фиксированный) — Статистика по аммиаку», Minerals.usgs.gov/minerals/pubs/historical-statistics/ds140-nitro.xlsx (последнее изменение: 28 января 2016 г.).
  2. Слэк, А. В. и Дж. Р. Джеймс (ред.), «Аммиак», части I, II и III, Марсель Деккер, Нью-Йорк, Нью-Йорк (1974).
  3. Смил В., «Обогащение Земли — Фриц Габер, Карл Бош и трансформация мирового производства продуктов питания», MIT Press, Кембридж, Массачусетс (декабрь 2000 г.).
  4. Уильямс, Г.и В. Паттабатула, «Сто лет производства аммиака — итоги значительного вклада в обеспечение мира», 58-й ежегодный симпозиум по безопасности на предприятиях по производству аммиака и связанных с ними объектах, Айше (25–29 августа 2013 г.).

Благодарности

Авторы выражают признательность KBR, ThyssenKrupp Industrial Solutions, Haldor Topsøe, Linde и Casale за помощь в предоставлении технической литературы по их соответствующим технологическим процессам.

(PDF) Измерение массового расхода безводного аммиака одним ножом на аппликаторе с использованием простой термодинамической модели

17

17

Система включала датчики давления, температуры и расхода.Электромагнитные клапаны

, быстроразъемные соединения и компьютеры также были включены

с системой сбора данных и управления системой.

Контроллер расхода Nh4 представлял собой Micro-Trak MT 3000 (Micro-Trak

Systems, Inc., Манкато, Миннесота). Распределительный коллектор представлял собой коллектор

Continental модели A-6009 (Continental Nh4 Products

Company, Inc., Даллас, Техас) с шестью выпускными отверстиями. Были использованы два датчика давления

, номер модели Cole-Parmer 07356-04 (Cole-Parmer

Instrument Company, Vernon Hills, IL) в магистрали сразу после выхода

Nh4 из резервуара для измерения давления, близкого к давлению. бак.Второй датчик давления

, номер модели Cole-Parmer 07356-02, был

, подключенный к единой распределительной испытательной линии от коллектора через

, где измерялся расход Nh4. Оба датчика давления

использовались с демпферами, чтобы снизить вероятность повреждения преобразователей

переходными процессами. Были использованы два термистора (номер модели Watlow Gordon

TBHBGTA040H0040, Watlow Electric Manufacturing Company,

Ричмонд, Иллинойс), один рядом с датчиком давления в

магистрали и один рядом с датчиком давления в одиночном

распределительная тестовая линия от коллектора.Расходомер Kobold с лопастным колесом

номер модели DF-7707OR3P01S2 (Kobold Instruments, Inc.,

Pittsburgh, PA) был помещен в единую испытательную линию распределения от коллектора

для измерения объемного расхода Nh4. Tattletale TFX-

11 (Onset Computer Corporation, Покассет, Массачусетс) использовали для сбора данных

. Весы OHAUS номер модели PL150 (OHAUS

Corporation, Florham Park, NJ) использовали для взвешивания ведер коллекции Nh4

.

Датчики давления были откалиброваны с использованием портативного измерителя давления Ashcroft Portable

Gauge Tester, номер модели 1305-B-100 (Manning, Maxwell и

Модель азотно-водородной плазмохимии с усредненным объемом для исследования образования аммиака на поверхности плазмы. -взаимодействие

Одной из важнейших проблем при производстве энергии ядерным синтезом является проблема отвода энергии. Значительная часть энергии, генерируемой в плазменном ядре, проходит через слой соскабливания и доставляется на поверхность, обращенную к плазме. -компоненты в так называемой диверторной области.Мишени дивертора, которые будут активно охлаждаемыми вольфрамовыми моноблоками в ИТЭР, номинально подвергаются чрезвычайно высоким тепловым нагрузкам и нагрузкам частицами, но с технологической точки зрения могут выдерживать только до 10 МВт / м2. Для достижения приемлемого теплового потока и потока частиц на диверторные мишени необходимо установить и контролировать так называемое отрывание плазмы. Отрыв — это рабочий режим, при котором определенные условия плазмы приводят к рекомбинации ионов в объемной фазе, что приводит к снижению потока частиц, и характеризуется падением давления плазмы вдоль силовых линий магнитного поля по направлению к цели.Теоретически и экспериментально было доказано, что засев примесей способствует достижению отслоения. Однако мало что известно о индуцированных примесями плазмохимических процессах, происходящих в области дивертора во время операции отрыва. Для решения этой проблемы были проведены специальные эксперименты на линейном плазменном устройстве Magnum-PSI. Линейные плазменные машины, часто называемые симуляторами дивертора, позволяют создавать стационарные сценарии плазмы, относящиеся к дивертору, с большой диагностической доступностью.Отделение плазмы было сначала достигнуто путем впрыска газа h3 в целевую камеру при нейтральном фоновом давлении в диапазоне от 0,3 до 16 Па. В этой работе влияние трех различных примесей, а именно N2, Ar и He, на характеристики отделения водородной плазмы оценивается. оценен. Эти частицы активно распылялись в целевой камере вместе с h3 при коэффициенте потока 0, 5, 10, 15 и 20%. Фоновое нейтральное давление оставалось фиксированным на уровне 2 и 4 Па, т.е. в условиях, относящихся к дивертору.Результаты подчеркивают полезную роль затравки N2 + h3, уменьшая давление плазмы перед мишенью и уменьшая передаваемый ей тепловой поток. Интересно, что, глядя на профили плотности и температуры плазмы, мы наблюдаем, что электронная температура остается постоянной при сканировании, в то время как электронная плотность уменьшается с увеличением содержания N2 в затравочной смеси. Это еще один признак того, что происходит усиленная рекомбинация, когда ионы превращаются в нейтральные в фазе объема плазмы.Противоположная тенденция наблюдается в отношении He и Ar. Фактически, введение газовых смесей h3 + He и h3 + Ar привело к увеличению теплового потока в обоих случаях по сравнению с только h3. Анализатор остаточных газов (RGA) был использован для изучения эффективности преобразования N2 в аммиак, показав конверсию от 3 до 5%. Полоса испускания молекулы при 336 нм, соответствующая электронному переходу NH * (A3Π → X3Σ, Δv = 0), наблюдалась с помощью оптической эмиссионной спектроскопии, и ее интенсивность линейно увеличивается с соотношением потоков N2 в затравочной смеси.Кроме того, радиация плазмы контролировалась с помощью болометрической системы. Никаких значительных тенденций в зависимости от введенного азота не наблюдалось, что исключает любые эффекты ограничения мощности. Подобные эксперименты были проведены с GAMMA10 / PDX, линейной плазменной машиной, расположенной в университете Цукуба. Уникальность этой машины заключается в способности достигать высоких температур электронов, хотя плотность электронов ниже на два порядка по сравнению с Magnum-PSI. Эти эксперименты позволили исследовать влияние примесей на отрывную плазму в более широком диапазоне параметров.Результаты соответствуют тому, что было достигнуто в Magnum-PSI, выделяя газ h3 + N2 как наиболее подходящую смесь для уменьшения потока частиц к цели. Численное моделирование необходимо для обеспечения всестороннего понимания фундаментальных атомных и молекулярных процессов, происходящих в подобной дивертору среде. Был принят трехэтапный подход: сначала были созданы глобальные модели плазмы на основе кода Plasimo. Глобальные модели представляют собой усредненные по пространству симуляции, позволяющие реализовать большой набор уравнений плазмохимии и выделить среди них наиболее важные процессы.Расширенные модели были построены для сценариев плазмы N2-h3, Ar-h3 и He-h3. Это исследование показывает, что два основных пути реакции рекомбинации с включением азота оказались доминирующими, то есть конверсия ионов NH с последующей диссоциативной рекомбинацией и перенос протона между h3 + и N2 с образованием N2H +. Эти два процесса называются N-MAR (рекомбинация, активируемая молекулами азота). Что касается оставшихся двух случаев, то, по-видимому, не происходит значительного процесса рекомбинации ионов из-за присутствия Ar и He.Результирующая сокращенная схема химии h3-N2 была реализована в Eunomia, коде Монте-Карло с пространственным разрешением, пригодном для транспортировки нейтралов в линейных плазменных устройствах. Наконец, Eunomia была связана с B2.5, жидким кодом, решающим уравнения плазмы. Результаты моделирования всех трех случаев исследования (h3-He, h3-N2, h3-Ar) качественно воспроизводят благоприятный эффект N2, подтверждая при этом ухудшающее влияние He и Ar на эффективность отделения. Подчеркивается важность NH как донора электронов, а N-MAR подтверждается как путь реакции, усиливающий превращение ионов в нейтральные, делая тепловые нагрузки на пластину дивертора более терпимыми.Эта работа представляет собой дальнейший шаг к полному пониманию роли плазмохимических объемных процессов в выделенной диверторной плазме.

Образование аммиачно-гелиевых соединений при высоком давлении

  • 1.

    Гийо, Т. Внутренности планет-гигантов внутри и за пределами Солнечной системы. Science 286 , 72–77 (1999).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 2.

    Хаббард, В.B. в Происхождении и эволюции планетных и спутниковых атмосфер (ред. Атрейя, С. К., Поллак, Дж. Б. и Мэтьюз, М. С.) 539–563 (Univ. Of Arizona Press, Tucson, AZ, 1989).

  • 3.

    Стивенсон Д. Внутренности планет-гигантов. Annu. Преподобный «Планета Земля». Sci. 10 , 257–295 (1982).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 4.

    Хаббард, У. Б., М. П., Перл, Дж.С. и Стивенсон, Д. Дж. , Нептун и Тритон, Д. П. Крукшанк, изд. 109–138 (Univ. Of Arizona Press, Tucson, AZ, 1995).

  • 5.

    Хаббард У. Б. Внутренности планет-гигантов. Наука 214 , 145–149 (1981).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 6.

    Хаббард, В. Б. и Макфарлейн, Дж. Дж. Структура и эволюция урана и нептуна. Дж.Geophys. Res. 85 , 225–234 (1980).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 7.

    Эндрю В. М., Эрик Г. и Меган А. Спектро-термометрия m карликов и их планет-кандидатов: слишком жарко, слишком холодно или правильно? Astrophys. J. 779 , 261–268 (2013).

    Google ученый

  • 8.

    Bethkenhagen, M. et al. Планетарные льды и приближение линейного перемешивания. Astrophys. J. 848 , 67 (2017).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 9.

    Transtrum, M. K. et al. Перспектива: небрежность и новые теории в физике, биологии и не только. J. Chem. Phys. 143 , 07B201 (2015).

    Артикул CAS Google ученый

  • 10.

    Чау, Р., Хамель, С. и Неллис, В.J. Химические процессы в глубоких недрах Урана. Нат. Commun. 2 , 203 (2011).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 11.

    Nettelmann, N. et al. Модели эволюции Урана с простыми тепловыми пограничными слоями. Икар 275 , 107–116 (2016).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 12.

    Хеллед Р., Андерсон Дж. Д., Подолак М. и Шуберт Г. Внутренние модели Урана и Нептуна. Astrophys. J. 726 , 15 (2010).

    ADS Статья Google ученый

  • 13.

    Пикард, К. Дж. И Нидс, Р. Дж. Сильно сжатый аммиак образует ионный кристалл. Нат. Матер. 7 , 775–779 (2008).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 14.

    Паласюк Т. и др. Аммиак как пример спонтанной ионизации простого соединения с водородными связями. Нат. Commun. 5 , 3460 (2014).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 15.

    Ninet, S. et al. Экспериментальные и теоретические доказательства существования ионного кристалла аммиака при высоком давлении. Phys. Ред. B 89 , 174103 (2014).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 16.

    Cavazzoni, C. et al. Суперионные и металлические состояния воды и аммиака в условиях планеты-гиганта. Science 283 , 44–46 (1999).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 17.

    Ансилотто, Ф., Кьяротти, Г. Л., Скандоло, С. и Тосатти, Э. Диссоциация метана на углеводороды при экстремальном (планетарном) давлении и температуре. Наука 275 , 1288–1290 (1997).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 18.

    Нинет С., Дачи Ф. и Саитта А. М. Протонный беспорядок и суперионность в горячем плотном аммиачном льду. Phys. Rev. Lett. 108 , 165702 (2012).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 19.

    Laniel, D., Svitlyk, V., Weck, G. & Loubeyre, P. Химические реакции под давлением в N 2 (H 2 ) 2 соединение: из N 2 и H 2 до аммиака и обратно в гидразин. Phys. Chem. Chem. Phys. 20 , 4050–4057 (2018).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 20.

    Петренко В.Ф., Витворт Р.В. Физика льда (ОУП Оксфорд, 1999).

  • 21.

    Зальцманн, К. Г., Радаэлли, П. Г., Майер, Э. и Финни, Дж. Л. Лед XV: новая термодинамически стабильная фаза льда. Phys. Rev. Lett. 103 , 105701 (2009).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 22.

    Millot, M. et al. Экспериментальные доказательства существования суперионного водяного льда с использованием ударного сжатия. Нат. Phys. 14 , 297 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 23.

    Бенуа М., Бернаскони М., Фошер П. и Парринелло М. Новая фаза льда с высоким давлением. Phys. Rev. Lett. 76 , 2934 (1996).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 24.

    Militzer, B. & Wilson, H.F. Новые фазы водяного льда, предсказанные при мегабарном давлении. Phys. Rev. Lett. 105 , 195701 (2010).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 25.

    Wang, Y. et al. Частично ионная фаза водяного льда под высоким давлением. Нат. Commun. 2 , 563 (2011).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 26.

    Пикард, К. Дж., Мартинес-Каналес, М. и Нидс, Р. Дж. Разложение и терапевтические фазы водяного льда. Phys. Rev. Lett. 110 , 245701 (2013).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 27.

    Millot, M. et al. Наносекундная рентгеновская дифракция ударно-сжатого суперионного водяного льда. Природа 569 , 251 (2019).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 28.

    Huang, P. et al. Стабильность H 3 O в экстремальных условиях и последствия для магнитных полей Урана и Нептуна. Proc. Natl Acad. Sci. США 117 , 5638–5643 (2020).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 29.

    Робинсон В. Н., Ван Ю., Ма Ю. и Герман А. Стабилизация гидрата, богатого аммиаком, внутри ледяных планет. Proc. Natl Acad. Sci. США 114 , 9003–9008 (2017).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 30.

    Ши, Дж., Куи, В., Ботти, С. и Маркес, М. А. Трехкомпонентная фазовая диаграмма азот-водород-кислород: новые фазы при высоком давлении из структурного предсказания. Phys. Rev. Mater. 2 , 023604 (2018).

    CAS Статья Google ученый

  • 31.

    Liu, C. et al. Топологически нарушенная ионизация в смеси вода-аммиак со льдом. Нат. Commun. 8 , 1065 (2017).

    ADS CAS PubMed PubMed Central Статья Google ученый

  • 32.

    Bethkenhagen, M., Cebulla, D., Redmer, R. & Hamel, S. Суперионные фазы смеси вода-аммиак 1: 1. J. Phys. Chem. А 119 , 10582–10588 (2015).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 33.

    Jiang, X., Wu, X., Zheng, Z., Huang, Y. & Zhao, J. Ионная и суперионная фазы в дигидрате аммиака NH 3 ⋅ 2H 2 O под высоким давлением. Phys. Ред. B 95 , 144104 (2017).

    ADS Статья Google ученый

  • 34.

    Li, Y. et al. Переход к полимерному азоту высокой плотности t-N через соединения He-N. Нат. общ. 9 , 722 (2018).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 35.

    Dong, X. et al. Стабильное соединение гелия и натрия при высоком давлении. Нат. Chem. 9 , 440 (2017).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 36.

    Монсеррат, Б., Мартинес-Каналес, М., Нидс, Р. Дж. И Пикард, К. Дж. Соединения гелия и железа при терапевтических давлениях. Phys. Rev. Lett. 121 , 015301 (2018).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 37.

    Liu, Z. et al. Реакционная способность он с ионными соединениями под высоким давлением. Нат. Commun. 9 , 951 (2018).

    ADS PubMed PubMed Central Статья CAS Google ученый

  • 38.

    Лю Х., Яо Й. и Клуг Д. Д. Стабильные структуры He и H 2 O при высоком давлении. Phys. Ред. B 91 , 014102 (2015).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 39.

    Liu, C. et al. Множественные суперионные состояния в соединениях гелий-вода. Нат. Phys. 15 , 1065–1070 (2019).

    CAS Статья Google ученый

  • 40.

    Zhang, J. et al. Редкий гелийсодержащий состав FeO 2 He, стабилизированный в глубокоземных условиях. Phys. Rev. Lett. 121 , 255703 (2018).

    ADS PubMed Статья Google ученый

  • 41.

    Datchi, F. et al. Твердый аммиак при высоком давлении: исследование дифракции рентгеновских лучей на монокристалле до 123 ГПа. Phys. Ред. B 73 , 174111 (2006).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 42.

    Loubeyre, P. et al. Уравнение состояния и фазовая диаграмма твердого тела 4 He по дифракции рентгеновских лучей на монокристалле в большой области P-T. Phys. Rev. Lett. 71 , 2272–2275 (1993).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 43.

    Монсеррат Б., Драммонд Н., Пикард К. Дж. И Нидс Р. Электрон-фононное взаимодействие и металлизация твердого гелия при терапевтических давлениях. Phys. Rev. Lett. 112 , 055504 (2014).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 44.

    Xie, Y., Оганов А. Р. и Ма Ю. Новые структуры высокого давления и сверхпроводимость CaLi 2 . Phys. Rev. Lett. 104 , 177005 (2010).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 45.

    Редмер Р., Матссон Т. Р., Неттельманн Н. и Френч М. Фазовая диаграмма воды и магнитные поля Урана и Нептуна. Икар 211 , 798–803 (2011).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 46.

    Liu, C. et al. Пластичные и суперионные гелий-аммиачные соединения под высоким давлением и высокой температурой. Phys. Ред. X 10 , 021007 (2020).

    Google ученый

  • 47.

    Ван, Ю., Лв, Дж., Чжу, Л. и Ма, Ю. Прогнозирование кристаллической структуры с помощью оптимизации роя частиц. Phys.Ред. B 82 , 094116 (2010).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 48.

    Ван, Ю., Лв, Дж., Чжу, Л. и Ма, Ю. Калипсо: метод предсказания кристаллической структуры. Comput. Phys. Commun. 183 , 2063–2070 (2012).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 49.

    Cui, W. et al. Маршрут на высокий- Т c сверхпроводимость через CH 4 -интеркалированные H 3 S гидридные перовскиты. Phys. Ред. B 101 , 134504 (2020).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 50.

    Cui, W. & Li, Y. Роль CALYPSO в открытии высоких температур T c сверхпроводники, богатые водородом. Подбородок. Phys. В 28 , 107104 (2019).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 51.

    Xu, M. et al. Электрический контроль магнитного фазового перехода в мультиферроидном монослое двойного тригалогенида металла I типа. Phys. Rev. Lett. 124 , 067602 (2020).

    ADS CAS PubMed Статья Google ученый

  • 52.

    Lv, J., Wang, Y., Zhu, L. & Ma, Y. Предсказали новые фазы высокого давления лития. Phys. Rev. Lett. 106 , 015503 (2011).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 53.

    Peng, F., Miao, M., Wang, H., Li, Q. & Ma, Y. Предсказал соединения лития и бора под высоким давлением. J. Am. Chem. Soc. 134 , 18599–18605 (2012).

    CAS PubMed Статья Google ученый

  • 54.

    Li, Y., Hao, J., Liu, H., Li, Y. & Ma, Y. Металлизация и сверхпроводимость плотного сероводорода. J. Chem. Phys. 140 , 174712 (2014).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 55.

    Liu, B. et al. Влияние ковалентной связи на сверхпроводящую критическую температуру системы H-S-Se. Phys. Ред. B 98 , 174101 (2018).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 56.

    Li, Y., Hao, J., Liu, H., Lu, S. & John, S. T. Соединения BN с высокой плотностью энергии и сверхтвердые, богатые азотом соединения. Phys. Rev. Lett. 115 , 105502 (2015).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 57.

    Li, Y. et al. Металлическая фаза икосаэдра натрия при терапевтических давлениях. Phys. Rev. Lett. 114 , 125501 (2015).

    ADS PubMed Статья CAS Google ученый

  • 58.

    Кресс, Г. и Хафнер, Дж. Ab initio молекулярная динамика жидких металлов. Phys. Ред. B 47 , 558 (1993).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 59.

    Кресс, Г. и Жубер, Д. От сверхмягких псевдопотенциалов к методу расширенных волн проектора. Phys. Ред. B 59 , 1758 (1999).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 60.

    Пердью, Дж. П., Берк, К. и Эрнцерхоф, М. Обобщенное приближение градиента стало проще. Phys. Rev. Lett. 77 , 3865 (1996).

    ADS CAS PubMed Статья PubMed Central Google ученый

  • 61.

    Кресс, Г. и Жубер, Д. От сверхмягких псевдопотенциалов к методу расширенных волн проектора. Phys. Ред. B 59 , 1758 (1999).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 62.

    Монкхорст, Х. Дж. И Пак, Дж. Д. Особые точки для интеграции блестящих зон. Phys. Ред. B 13 , 5188 (1976).

    ADS MathSciNet Статья Google ученый

  • 63.

    Parlinski, K., Li, Z. Q. & Kawazoe, Y. Определение из первых принципов мягкой моды в кубическом ZrO 2 . Phys. Rev. Lett. 78 , 4063–4066 (1997).

    ADS CAS Статья Google ученый

  • 64.

    Того, А., Оба, Ф. и Танака, И. Расчеты из первых принципов сегнетоупругого перехода между типом рутила и типом CaCl 2 SiO 2 при высоких давлениях. Phys. Ред. B 78 , 134106 (2008).

    ADS Статья CAS Google ученый

  • 65.

    Momma, K. & Izumi, F. VESTA 3 для трехмерной визуализации кристаллических, объемных и морфологических данных. J. Appl. Кристаллогр. 44 , 1272–1276 (2011).

    CAS Статья Google ученый

  • Аммиак — теплофизические свойства

    Аммиак — бесцветный газ с характерным резким запахом, опасный в своей концентрированной форме.

    Химические, физические и термические свойства аммиака, NH 3 :
    Значения при 25 o C / 77 o F / 298 K и 1 атм., Если не указаны другие температура и давление.
    Если значения указаны для жидкого аммиака при температуре окружающей среды, давление аммиака превышает 1 атм.

    Для полной таблицы с британскими единицами измерения — поверните экран!

    1088 910 9103

    2 3

    2 кДж моль — кДж 00 00 00 00 00 Потенциал ионизации 00910 мл u F
    = кал / г K фут Btu фунт / дюйм 902 фунт
    Свойство Значение Единица Значение Единица Значение
  • 91
  • 91 Единица
  • Единица
    Кислотность (pKa) 9.24
    Кислотность (pKa) при -33 ° C 32,5
    ° C 1166 ° F
    Основность (pKb) 4,75
    Точка кипения 82 K -33,33 ° C -27,99 ° F
    Критическая плотность 14327 моль / м 3 2 15,23 фунт / фут 3 0,4734 снаряд / фут 3
    Критическое давление 11,357 МПа = MN 113 МПа = MN 113 980157 бар 112,08 атм 1647,2 psi = фунт-сила / дюйм 2
    Критическая температура 405,56 K

    91

    Критический объем 69,8 см 3 / моль 0,00410 м 3 / кг 0,0657 футов 3 фунтов 910.11 футов 3 / оторочка
    Плотность, газ 41,1 моль / м 3 0,699 кг / м 3 0,010437 0,00136 оторочка / фут 3
    Плотность, жидкость при -28 ° F / -33,35 ° C, 1 атм 40868 моль / м 3 696 кг 3 43,4 фунт / фут 3 1.35 оторочка / фут 3
    Плотность, жидкость при 70 ° F / 21,1 ° C 36259 моль / м 3 617,5 кг / м фунт / фут 3 1,198 снаряд / фут 3
    Воспламеняющийся нет
    ° C 269 ° F
    Газовая постоянная, R 488.2 Дж / кг K 0,1356 Вт · ч / (кг · K) 90,74 фут-фунт фунт-сила / фунт ° R 2919 фут-фунт фунт / шток ° R
    Свободная энергия Гиббса образования, ΔG f -16,6 кДж / моль -975 кДж / кг -0,42 БТЕ / фунт
    Теплота сгорания, энтальпия ΔH c (газ) 382.8 кДж / моль 22477 кДж / кг 9,663 БТЕ / фунт
    Теплота (энтальпия) испарения, ΔH v , при температуре кипения 231091 1372,0 кДж / кг 589,87 БТЕ / фунт
    Теплота (энтальпия) образования, ΔH f (газ) -45,9 кДж / кг -1.16 БТЕ / фунт
    Теплота (энтальпия) плавления / плавления, ΔH м 5,653 кДж / моль 332,3 кДж / кг

    91

    143
    Теплота (энтальпия) сублимации, ΔH S , при 180 K 31,2 кДж / моль 1832 кДж / кг 0,79 0
    10.18 эВ
    Температура плавления (замерзания) 195,42 K -77,73 91 ° C -1071088 9 -1071088 -107108 17.03052 г / моль 0,03755 фунт / моль
    pH 0,01 N водного раствора 10,6 1 н. Водный раствор 11,1
    pH 1,0 N водного раствора 11,6
    при стандартном молярном энтропии газа при 1 бар 192,77 Дж / моль K 11,32 кДж / кг K 0,002704 БТЕ / фунт ° F
    Растворимость в воде при 20 ° C 940
    Растворимость в воде при 24 ° C 482 мг / мл
    Скорость звука в газе 910 910 910 910 910
    Удельный вес, газ (плотность относительно воздуха) 0.604
    Удельная теплоемкость (теплоемкость), Cp (газ) 37,0 Дж / моль K 2,175 кДж / кг K l0,5200
    Удельная теплоемкость (теплоемкость), Cp (жидкость) 80,8 Дж / моль K 4,744 кДж / кг K 1,133 БТЕ / фунт ° F
    = кал / г K
    Коэффициент удельной теплоемкости — C p / C v (газ) 1.32
    Удельный объем 0,02435 м 3 / моль 1,43 м 3 / кг лн 3 / кг футов 3 / снаряд
    Поверхностное натяжение при 11,1 ° C / 52,0 ° F 23,4 дин / см
    Поверхностное натяжение при 34.1 ° C / 93,4 ° F 18,1 дин / см
    Теплопроводность 0,026 Вт / м ° C 0,015
    Давление в трех точках 0,00609 МПа = МН / м 2 0,0609 бар 0,0601 атм 0,883 / 0,883
    Температура тройной точки 195.5 K -77,65 ° C -107,77 ° F
    Давление пара (насыщения) 1,00 МПа = MN / м 2 Рт. / м 2 400 мм рт. ст. 0.526 атм 7,73 psi = фунт f / дюйм 2
    Вязкость, динамическая (абсолютная) (газ) 0,0100 сП 61088 фунт / фут с 0,209 * 10-6 фунт f с / фут 2
    Вязкость, динамическая (абсолютная) при 27 ° C (жид.) 0,1293 сП 00 86,89 * 10-6 фунт / фут · с 2.70 * 10-6 фунтов f с / фут 2
    Вязкость, динамическая (абсолютная) при -33,5 ° C (жид.) 0,255 сП 171,4 * 10-6 фунт / фут с 5,326 * 10-6 фунт f с / фут 2

    Изменения свойств аммиака при изменении давления и температуры см. Также в следующих документах:

    См. также больше об атмосферном давлении и STP — Стандартная температура и давление и NTP — Нормальная температура и давление,
    и Теплофизические свойства следующих компонентов: ацетон, ацетилен, воздух, аргон, бензол, бутан, диоксид углерода, оксид углерода, этан. , Этанол, этилен, гелий, водород, сероводород, метан, метанол, азот, кислород, пентан, пропан, толуол, вода и тяжелая вода, D 2 O.

    Аммиак — это газ при стандартных условиях. Однако при низкой температуре и / или высоком давлении газ становится жидкостью. Фазовая диаграмма аммиака показывает фазовое поведение при изменении температуры и давления. Кривая между тройной точкой и критической точкой показывает температуру кипения аммиака при изменении давления.

    Ниже температуры тройной точки аммиак становится твердым, эта фаза также будет присутствовать при очень высоком давлении (> 10 000 бар) и температуре окружающей среды.

    В критической точке нет изменения состояния при повышении давления или добавлении тепла.

    Тройная точка вещества — это температура и давление, при которых три фазы (газовая, жидкая и твердая) этого вещества сосуществуют в термодинамическом равновесии.

    Растворимость аммиака в воде

    Физико-химические свойства безводного аммиака

    Масса

    Аммиак безводный — бесцветный негорючий сжиженный газ.Его пар легче воздуха [(плотность пара 0,6) воздух = 1] и имеет тот же резкий запах, что и бытовой аммиак. Хотя пары аммиака легче воздуха, пары от утечки могут окутывать землю в виде белого облака. Химически аммиак состоит на 82% из азота (N) и 18% из водорода (H) и имеет химическую формулу Nh4.

    Реакция на воду

    Безводный определяется без воды. В то время как бытовой аммиак на 95% состоит из воды, безводный аммиак не содержит воды.Аммиак настолько гигроскопичен (любит воду), что один кубический фут воды растворяет 1300 кубических футов паров аммиака, что делает воду основным оружием для служб быстрого реагирования. Когда аммиак реагирует с водой, образуется основной гидроксид аммония (Nh5OH).

    Аммиак весит 5,15 фунта на галлон, в отличие от воды, которая весит 8,33 фунта на галлон. Поскольку аммиак хорошо растворяется в воде, при проливании жидкого аммиака в поверхностный водоем не будет эффекта расслоения. Штанги, подушки, уборщики и подушки, которые обычно используются для удержания и сбора нефти, неэффективны при разливе аммиака в поверхностные воды.

    Воспламеняемость

    Аммиак — негорючий газ, но воспламеняется при температуре 1204 ° F в пределах концентрации паров от 15% до 28%. (Бумага воспламеняется при 450 ° F, уголь при 750 ° F). Внешние условия, поддерживающие такие концентрации паров, встречаются редко.

    Коррозионная активность

    Аммиак вызывает коррозию оцинкованных металлов, чугуна, меди, латуни или медных сплавов. Все трубопроводы, клапаны, резервуары и арматура для аммиака изготовлены из стали.(См. № 8. Ссылка на стабильность и реактивность)

    Какая точка кипения?

    Жидкий аммиак кипит при любой температуре выше -28 ° F и расширяется в 850 раз по сравнению с объемом жидкости. Один галлон жидкости расширится до 850 галлонов или 113 кубических футов газа.

    Давление и температура

    Всякий раз, когда жидкость находится в закрытом сосуде при температуре, превышающей ее точку кипения, на ограничивающие стенки будет возникать измеримое давление. Поскольку аммиак кипит при -28 ° F, давление в баллоне всегда можно измерить.

    Эту взаимосвязь между давлением и температурой лучше всего записать как: PV ~ T. где давление (P) и объем (V) в некоторой степени равны температуре. Проще говоря, повышая или понижая левую часть уравнения (P или V), правая часть (T) должна делать то же самое, и наоборот.

    Примеры: Падение давления (P), вызванное утечкой клапана бака, приведет к падению температуры жидкости (T). Объем бака (V) остается прежним. Если температура жидкости продолжает падать до -28 ° F или точки кипения, аммиак автоматически охлаждается, то есть перестает кипеть.На этом этапе обращение с аммиаком и резервуаром гораздо менее опасно.

    Бак, который быстро теряет давление, покроется инеем. Мороз является результатом охлаждения корпуса резервуара ниже точки замерзания воды, и влага из воздуха конденсируется на резервуаре и замерзает.

    Другой пример изменения давления — пожар в резервуаре. Пламя нагревает стенки резервуара, что увеличивает температуру удерживаемого жидкого аммиака. Дополнительное тепло приведет к испарению большего количества аммиака, увеличивая давление в резервуаре.В этой ситуации очень важно сохранять резервуар в прохладном состоянии, распыляя на него обильное количество воды.

    Резервуары с аммиаком должны быть окрашены в белый или другой светоотражающий цвет, чтобы отражать лучистое тепло солнца. Благодаря этому в резервуаре будет намного прохладнее и при более низком давлении.

    Цистерны также оснащены предохранительными клапанами. Если резервуар с аммиаком перегревается, эти клапаны открываются и выпускают пар, который снижает давление в резервуаре, защищая резервуар от разрушения. Когда давление в баллоне упадет до безопасного уровня (250 фунтов на кв. Дюйм), клапаны переустановятся или закроются.

    Ниже представлена ​​таблица, показывающая взаимосвязь между температурой и давлением. Даже в самые холодные зимние дни можно измерить давление. В жаркий летний день на внутренних стенках резервуара создается давление около 200 фунтов на квадратный дюйм.

    Температура
    (градусы по Фаренгейту)
    Давление
    (PSIG)
    -28 0
    0 15
    20 33
    40 58
    90 165
    100 197
    120 271

    .
    Опубликовано в категории: Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *