1. 원료 :
* 질소 (NIT) : 약 78%의 질소 인 공기에서 얻은 것.
* 수소 (H₂) : 일반적으로 증기 개질이라는 공정을 통해 천연 가스 (메탄, ch₄)에서 생산됩니다.
2. 증기 개혁 :
* 메탄은 니켈 촉매의 존재하에 고온 (약 800 ° C)에서 증기 (HALO)와 반응합니다.
* 이것은 일산화탄소 (CO)와 수소 (HAT)를 생성합니다.
ch₄ + h o → co + 3h₂
3. 수 가스 이동 반응 :
* 일산화탄소는 증기와 추가로 추가로 반응하여 더 많은 수소 및 이산화탄소 (CO₂)를 생성합니다.
CO + HATER → CO₂ + HAL
4. 이산화탄소 제거 :
* 생산 된 이산화탄소는 가스 혼합물에서 제거됩니다.
5. Haber-Bosch 프로세스 :
* 정제 된 수소 및 질소 가스는 부피별로 3 :1 비율로 혼합됩니다.
* 그런 다음 고압 (약 200 대기) 및 고온 (약 450 ° C)에서 촉매, 일반적으로 산화철, 산화철을 통과합니다.
*이 반응은 암모니아를 형성합니다.
n + 3H₂ 3 2NH₃
6. 제품 분리 :
* 생성 된 암모니아는 냉각되고 액화되어 반응되지 않은 질소와 수소는 다시 공정으로 재활용됩니다.
추가 정보 :
* Haber-Bosch 프로세스는 에너지 집약적으로 고도로 전 세계 에너지 생산의 약 1%를 소비합니다.
* 농업 및 식품 생산에 필수적인 비료 생산에 필수적입니다.
* 암모니아는 폭발물, 플라스틱 및 기타 화학 물질의 생산에도 사용됩니다.
기타 생산 방법 :
Haber-Bosch 프로세스는 암모니아 생산을 지배하지만 다음을 포함하여 개발중인 다른 방법이 있습니다.
* 생물학적 질소 고정 : 일부 박테리아는 대기 질소를 암모니아로 전환 할 수 있습니다. 그러나이 프로세스는 아직 대규모 상업적으로 실행 가능하지 않습니다.
* 전기 화학 질소 고정 : 전기를 사용하여 질소를 암모니아로 직접 변환합니다. 이 방법은 여전히 초기 연구 단계에 있습니다.
이러한 대체 방법은 잠재적으로 미래에 암모니아를 생산할 수있는보다 지속 가능하고 효율적인 방법을 제공 할 수 있습니다.
