1。原材料:
* 窒素(N2): 約78%の窒素である空気から得られます。
* 水素(H2): 通常、天然ガスから蒸気の改質を通じて生成されます。これは、メタンを蒸気と反応させるプロセスです。
2。反応条件:
* 高圧: 通常、約200の大気(ATM)。
* 高温: 摂氏約400〜500度(華氏752-932度)。
* 触媒: 酸化鉄(Fe3O4)が少量の酸化カリウム(K2O)と酸化アルミニウム(Al2O3)を含む反応を促進します。
3。反応:
窒素と水素の間の反応は、次の方程式で表されます。
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n2(g) + 3h2(g)⇌2nh3(g)
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*反応は可逆的であるため、両方向に進むことができます。
*高圧および温度条件下では、反応は右に移動し、アンモニアの形成を支持します。
*触媒は反応速度を高速化しますが、平衡位置には影響しません。
4。アンモニア分離:
*アンモニアガスが冷却され、液化します。
*液体アンモニアは、未反応の窒素および水素ガスから分離されます。
*未反応のガスは反応室に戻されます。
5。製品:
最終製品は液体アンモニアで、さまざまな用途のために保管および輸送されます。
キーポイント:
* Haber-Boschプロセスはエネルギー集約型プロセスであり、加熱と圧縮にかなりの量のエネルギーが必要です。
*毎年数百万トンのアンモニアを生産する責任があります。
*アンモニアは、世界の食料生産に寄与する肥料を生産するために不可欠です。
環境上の考慮事項:
* Haber-Boschプロセスは、その高エネルギー消費と温室効果ガスの生産により、環境に大きな影響を与えます。
*プロセスの効率を改善し、アンモニア生産の代替方法を開発する努力が進行中です。