アンモニア合成とは何ですか？
アンモニア合成は、水素と窒素ガスの組み合わせからのアンモニアの生産です。生産されたアンモニアのほとんどは肥料として使用されますが、爆発物を作るなどの他の目的に使用できます。このプロセスは、1900年代初頭にドイツで開発されました。
大気は窒素ガスでいっぱいですが、非反応性であり、一般的に他の要素と組み合わされません。アンモニアを作るための基本的な戦略、NH 3 は、高温および高圧下で、窒素ガスn 2 と水素ガスH 2 を組み合わせることです。化学的には、これは困難な反応であるため、プロセスをスピードアップするにはエージェントが必要です。
触媒は、反応をより迅速に進める化合物です。アンモニア合成では、使用される触媒は一般に鉄です。使用される鉄の種類は、マグネタイト鉱石の減少です。触媒として使用できる他の化学物質がありますが、鉄が最も一般的です。
水素ガスの供給源は通常NATですメタンとも呼ばれるウラルガス、ch 4 。これは、アンモニア合成の基本プロセスを説明しています。他の多くのステップは、アンモニア合成プラントで行われます。硫黄化合物は、酸化亜鉛と反応することにより、最初に天然ガスから除去されます。これは硫化亜鉛に変換されます。これにより、水素ガスを生成するためにさらにいくつかの変換を行う無料のメタンが残ります。
使用する温度は約1482°F（400°C）です。使用される圧力は、反応に最適な圧力よりも少ない。安全上の理由から、約200気感圧（ATM）の圧力が使用されます。これらの条件下では、収量は約10〜20％です。混合物が反応器を離れると冷却されるため、アンモニアが液体になります。熱を捕獲して再利用して、入ってくるガスを加熱します。
このアンモニア合成方法は、ドイツの化学者フリットによって作成されたため、 haberプロセスとして知られています化学反応の条件を開発したZハーバー。彼は1900年代初頭に窒素含有肥料が不足しているときにそれを開発しました。ドイツが第一次世界大戦のために爆発物を必要としていたため、現在、アンモニアは世界中で大規模に生産されています。
反応のための水素を作る別の方法は、水の電気分解によるものです。電気分解は電気を使用して化合物を分解します。この場合、水は水素と酸素に分解されます。これは、水力発電植物からの電力生産と併せて行われています。 1911年までさかのぼると、アンモニアの合成に水素を提供するために水の電気分解が使用されています。
一部の微生物は、空気から窒素ガスを使用してアンモニアを産生することができます。このプロセスは窒素固定と呼ばれます。この場合、触媒は窒素酵素として知られる複雑な酵素です。このプロセスを実行するバクテリアは、エンドウ豆Pなどのマメ科植物の根の上でライブランツ。窒素固定により、多くの土壌の栄養状態が大幅に改善されました。