简单计算可以知道尿素33.33"molNH3"/Kg,氯化铵18.69,碳酸氢铵12.65。
理论上来说尿素和氢氧化钙共热分解是最便宜的,气体可以通过氢氧化钙或分子筛净化
草
0 穷 缺乏条件
1 贵金属催化网
根据中Selective catalytic oxidation of ammonia to nitric oxide via chemical looping所说负载于石棉网上的经高温活化的五氧化二钒在常压 650℃下对氨的催化作用很好(论文中实验使用5%氨气和30%氧气,其余成分为氩气,通过光谱仪测量产物成分,氮气和一氧化二氮几乎可以忽略)
不过该催化剂
缺乏适合业余生产制造方法及工艺(活化成本太高,而且常压法生产需要大面积的催化网提高产量)
缺乏中毒和再生的研究(基本上可以借鉴硫酸工业的论文)
机械强度较差需要托网架
可能无法承受大气流-工作强度较低
2 高温高压及氧气来源
常压法生产,氨-空气1/9混合(理论最佳是9.5%的氨混空气,混不好影响转化率要不炸炉)出炉气再混空气氧化冷却后吸收
Catalytic oxidation of nitric oxide (NO) over different catalysts: An overview
一篇关于一氧化氮催化氧化的概述
3 设备
气体配比设备:
太贵,不知二手氩气焊设备改造是否可行
吸收塔:
多个串联的填料(玻璃纤维)吸收塔
反应炉:
定制金属件(之前说定制大型石英管是不太对的)
可以参考
一种年产30万吨硝酸用氧化炉(专利)
NITRIC ACID PLANT DESIGN(硝酸项目设计,涉及工程计算)附件:
图片来源互联网
催化网的安装
催化网托网架
热交换器(管里面通的是水,烧蒸汽回收能量)
一种氨氧化炉的示意图
炉子工作过程上基本一致,原料气经过气体扩散板和花板及填料后均匀的通过催化网,使用氢气点火,通过控制原料气流量和托网架上的冷却管流量来控制温度,出炉气经热交换器冷却,后再混空气进行二次氧化,再冷却后吸收
嗯,说起来简单。
估计有坛友可能会用赵冥毅坛友的《二氧化硫气相催化氧化制硫酸》一文里的装置来说事。那个装置确实简单可行,但是应用在这里,NO转化率可能不高,反应可能较难自持,催化剂难于拆除再活化(不知道外壁保温加热,炉内通氢气燃烧是否可行)
热源:大功率热电偶
(反应应自持,此为二次氧化辅助热源)
冷却:蛇形玻璃管/铁列管(翅片)+冰盐水(嗯,这里说的是管里面通气体管外面用水冷却)
泵:DIY离心泵/“二手汽车轮胎气泵”(小型活塞泵)
4 氨来源
通过尿素和氢氧化钙混合粉末共热得到,装置气密且抽真空(保证气体纯度,抽除残余氨气)氢氧化钙或分子筛净化,正压后开阀引出配比混合(防止倒吸,配比设备不同略有差异)可以配小型泵防止滞留,应控制反应温度使得氨气均匀发生,同时保证流量可以使氧化炉反应自持。
如果不抽真空,氨排空气,吸收回收,完了泵空气吹除残氨
修改说明
1 修改了排版并添加了内容,氨来源的内容是在坛友讨论后补上的。
[修改于 2个月9天前 - 2023/11/25 20:38:26]
你首先得有氨,大约除了买碳酸(氢)铵化肥经济之外,别的办法都太贵。但从碳酸铵中分离掉二氧化碳也并不是...
简单计算可以知道尿素33.33"molNH3"/Kg,氯化铵18.69,碳酸氢铵12.65。
理论上来说尿素和氢氧化钙共热分解是最便宜的,气体可以通过氢氧化钙或分子筛净化
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