Способ ускорения азотирования с катализатором

 

ссср

Класс 18 с, 3.„.

М 57851

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегистрировано в Бюро изобретений Госплана при СНК СССР

К. И. Зейденберг.

Способ ускоренного азотирования с катализатором. 㻠—.-=-.

II

Заявлено 29 апреля 1938 года в НКАП за № 4539.

Опубликовано 30 сентября 1940 года. ! . I

1 — — — == окись азота (NO), которая присоединяет водород по уравнению:

2NO+ 2Н2 — — Ng+ 2Н20.

Ca(NO3) = СаО + 2NO + 1 / O2, + 4Н90. а получившаяся окись азота по уравнению:

° Предлагалось также подменжвать к газообразному аммиаку газообразную, 2NO = Ь4 + 02.

Основным недостатком азотирования является необходимость длительной выдержки времени, которая обусловливается тем, что разложение газообразного аммиака в печи возможно только на 40 /а по уравнению

2ИНа = Ng + ЗН, При большей диссоциации аммиака водород создает уже сильно восстановительную среду и мешает азотированию, Кроме того, током газообразного аммиака необходвмо непрерывно удалять из печи образующийся водород.

Для уменьшения времени выдержки были предложены различные ускорители или катализаторы, действие которых сводится к частичному связыванию водорода, например, анилин с группой Ня, присоединяющий водород по уравнению:

Сана ИН2 + Н2 = С6Н6 — — ХНЗ или нитробензол с группой МО2, арисоединяющий водород по уравнению:

2СаНа ХО2 + 5Н2 = 2СаНа + Ха +

В тех случаях, когда реакция .дает новое тело, она обычно сопровождается образованием паров воды, которые не менее вредны, чем избыточный водород, так как, напри мер, в присутствии влаги падает процент контактировзния при синтезе аммиака, т. е. активность азота уменьшается. Поэтому лучшим катализатором для ускорения азотирования явилось бы такое химическое соединение, которое кроме связывания свободного водорода могло бы связать также и получающуюся влагу.

В качестве такого вещества, согласно предлагаемому изобретению, используется безводный нитрат кальция

Са(NO>)>, который в печи будет диссоциировать, т. е. разлагаться по уравнению:

Выделяющийся кислород свяжется избыточным водородом,в воду, которая сразу же поглотится полученной окисью кальция (СаО) по уравнению:

СаО + 2 / 0 + 5Н вЂ” — Са(НО) +

4Н.,О, т. е. каждой молекулой нитрата кальция.Ca(NO>)> будет связано 5 молекул водорода и одновременно будет полу,чено по уравнению:

5Х., 2 10

Nàт =Nè(1+ — )4,ЗЯБ т. е. 4,3 молекулы реакционно свободного («атомарного») азота.

При обычной диссоциации аммиака в печи, наряду с получением 4,3 молекулы азота, получились бы по аналогии с вышеуказанным и по уравнению:

4,3 Q 2МНз — — 4,3Ng + 4,3 Q ЗИН

13 молекул Н>, которые своим присутспвием снизили бы химическую активность 4,3 молекулы N .

Но безводный нитрат кальция

Са(ХОз)2 — белый мелко кристаллический порошок очень гигроскопичен и вследствие этого был бы мало пригоден в практическом отношении.

Поэтому, согласно изобретению, предлагается применять не кристаллический безводный нитрат кальция, Ca(NO )>, а жидкий раствор двух, трех (и более) водной его модификации в жидком безводном аммиаке, Через полученную гомогенную несколько густую жидкость просасывают (пробуль кивают) газообразный аммиак перед поступлением его в печь азотирования. жидкость эта частично увлекается в печь и производит значительное ускорение азотирования, так как кроме распада по вышеуказанным уравнениям, ведущего к ускорению, сама жидкость очень жадно поглощает или связывает влагу.

Автор указывает на то, что заводские опыты подтвердили факт значительного ускорения.

Предмет изобретения.

1. Способ ускоренного азотирования с катализатором, отличающийся тем, что в качвстве катализатора применяют безводный нитрат кальция

Са(ИОз) 2.

2. Прием выполнения способа по а. 1, отличающийся тем, что нитрат кальция применяют в виде жидкого раствора трехводного нитрата кальция в безводном аммиаке, сквозь каковую жидкость просасывают (пробулькивают) газообразный аммиак перед подачей его в печь азотирования.

Госплвннздат М 39269 Отв. редактор П. В. Никитин . Техред А И. Хорош

Цена 40 кон. Тн .,«Печатный Двор», зак. ¹.6Ï/3 — 575