proces Birkeland-Eyde
Procesul Birkeland-Eyde a fost un proces industrial utilizat la începutul secolului 20 pentru a produce îngrășăminte cu azot. Acesta a fost dezvoltat în 1903 de către Kristian Birkeland , un om de știință norvegian și industriaș, împreună cu partenerul său Samuel Eyde , bazat pe metoda descrisă de Henry Cavendish in 1874. [1] A fost una dintre primele procese chimice la un efect de fixare a azotului ; în special, procesul de Birkeland-Eyde utilizat un arc electric pentru a transforma atmosferă de azot (N2) în acid azotic (HNO3).
Procesul Birkeland-Eyde a fost utilizat în instalațiile construite în Rjukan și Notodden în Norvegia , profitând de proximitatea unei centrale hidroelectrice de mari dimensiuni. [2] Procesul folosit o mare cantitate de energie electrică și , prin urmare , nu a fost foarte eficient în ceea ce privește consumul de energie electrică. În consecință, în anii 1910-1920 a fost înlocuită treptat prin cuplarea procesului Haber-Bosch (fixarea azotului prin amoniac de sinteză) și procedeul Ostwald (conversia amoniacului în acid azotic). [3]
Procesul
Un arc electric a fost format între doi electrozi coaxiali, care sa răspândit peste un disc subțire printr - un puternic câmp magnetic . Plasma Temperatura pe disc a depășit 3000 ° C Prin suflarea aerului prin arc, unele dintre azotul reacționează cu oxigenul pentru a forma monoxid de azot (NO). Prin controlul atent energia arcului și viteza de curgere a aerului, cu un randament de NO până la 4% au putut fi obținute. Procesul a folosit o mare cantitate de energie, care a fost tras de la centrala hidroelectrică din apropiere. Aproximativ 15 MWh au fost necesare pentru fiecare tonă de acid azotic. În natură, fulgere determină aceeași reacție pornind de oxigen și azot prezentă în atmosferă, dând naștere la formarea solubil nitrați . [4]
- N 2 + O 2 → 2NO
Monoxidul de azot se răcește și super - incalzit combinat cu oxigenul atmosferic la forma de dioxid de azot :
- 2NO + O 2 → 2NO 2
Dioxidul de azot a fost apoi dizolvat în apă pentru a forma acid azotic, care a fost purificat prin distilare fracționată : [5]
- 3NO 2 + H 2 O → 2HNO 3 + NO
Notă
- ^ Ihde 1984 , p. 678 .
- ^ Leigh 2004 , pp. 134-139 .
- ^ Williams 1982 , pp. 134-135.
- ^ Fisher și Newton 2002 , pp. 2-3 .
- ^ Erwin 2002 , p. 613 .
Bibliografie
- (RO) D. Erwin, proces chimic industrial de proiectare, McGraw-Hill, 2002, ISBN 0-07-137621-6 .
- (RO) , K. Fisher și WE Newton, fixarea azotului în mileniul, editat de GJ Leigh, Elsevier, 2002, ISBN 0-444-50965-8 .
- (RO) AJ Ihde, dezvoltarea chimiei moderne, Dover, 1984, ISBN 978-0-486-64235-2 .
- (RO) GJ Leigh,cea mai mare fix din lume: o istorie de azot și agricultură , Oxford University Press, 2004, ISBN 0-19-516582-9 .
- (RO) TI Williams, O scurtă istorie a secolului al XX-Century Technology, c. 1900 - c. 1950, Oxford University Press, 1982, ISBN 0-19-858159-9 .
Alte proiecte
-
Wikimedia Commons conține imagini sau alte fișiere despre Birkeland-Eyde Procesul
