Роль катализа в производстве минеральных удобрений. (Решение → 35415)

Заказ №38748

Роль катализа в производстве минеральных удобрений.

Решение:

Современному производству нужны такие катализаторы, которые позволили бы превращать имебщееся в изобилии дешевое сырье в более ценные и полезные химические соединения, а именно: превращать азот в нитраты (производство минеральных удобрений); уголь в углеводороды (производство топлива); метан и метанол в соединения с двумя атомами углерода – в этилен, этан, уксусную кислоту и этиленгликоль (промышленное сырье). Рассмотрим роль катализаторов в производстве азотной кислоты, являющейся сырьем для производства минеральных удобрений. В производстве азотной кислоты в качестве катализаторов используются платиноидные катализаторы (Pt, Pt-Rh и Pt-Pd-Rh-сплавы с содержанием платины 81 – 92%). Основная реакция – очень быстрая и протекает во внешнедиффузионной области, причем процесс лимитируется диффузией кислорода к поверхности катализатора. Это обусловливает повышенную по сравнению кислородом концентрацию аммиака на поверхности катализатора и повышение удельного веса побочных реакций неполного окисления с образованием азота и закиси азота. Поэтому необходим значительный избыток кислорода у поверхности, чтобы вытеснить из нее аммиак. Тогда его окисление будет более глубоким до NO. При соотношении O2 : NH3 более 1,8 селективность по NO достигает постоянной максимальной величины, близкой к 100% и далее практически не меняется.