Разделение воздуха на компоненты.
Азот для синтеза NH3 получают ректификацией жидкого воздуха. Воздух можно разделить как двухкомпонентную систему, содержащую 79% N2 и 21% O2 . Смесь растворима друг в друге в любых количествах в газообразном и жидком состоянии, и её можно разделить ректификацией.
| Состав воздуха | % | Ткип, °С |
| N2 | 78.03 | –196 |
| O2 | 20.93 | –183 |
| Ar | 0.932 | –185.8 |
| CO2 | 0.03 | |
| He | 5•10-4 | –268.9 |
| Ne | 1.6•10-4 | –246.1 |
| Xr | 1.1•10-4 | –153 |
| Xe | 0.9•10-5 | –109 |
Перед ожижением воздух тщательно очищается от пыли на мелких фильтрах, от паров воды и СО2 вымораживанием или адсорбцией.
При обычном давлении:
Однако разделение смеси простой дистилляцией даёт загрязненные продукты: N2 с 5% О2; О2 с 1-2% N2. Поэтому применяют двукратную ректификацию под давлением (азот кипит при 1 атм. → –196°C; 5 атм. → –178°C; 10 атм. → –170°C)
Аппарат состоит из трёх основных частей: нижней колонны (1), конденсатора (2) и верхней колонны (3). Сжатый воздух поступает в нижнюю часть нижней колонны. Азот выводится сверху верхней колонны, кислород отбирается из конденсата. В ряде случаев со средней части верхней колонны выводят сырой Ar (Ar + другие инертные газы) и подвергают дальнейшей ректификации. Азот получается чистоты 99.95%.
Дата добавления: 2015-06-17; просмотров: 1718;