1. 원료 :
* 질소 (N2) : 약 78%의 질소 인 공기에서 얻은 것.
* 수소 (H2) : 천연 가스 (Methane, CH4) 또는 물 전기 분해와 같은 다른 공급원으로부터 얻어진다.
2. 반응 조건 :
* 고압 : 일반적으로 약 200 대기 (ATM).
* 고온 : 약 400-500 ° C (752-932 ° F).
* 촉매 : 칼륨 및 산화 알루미늄과 같은 프로모터를 갖는 산화철 (Fe3O4).
3. 반응 :
반응 자체는 다음과 같습니다.
N2 (g) + 3H2 (g) ⇌ 2NH3 (g)
4. 평형 및 수율 :
* 반응은 가역적이고 발열 적입니다 (열이 방출).
* 고압은 평형을 암모니아 생성으로 이동시켜 NH3의 형성을 선호합니다.
* 고온은 반응의 속도를 높이고, 또한 평형을 암모니아에서 멀어지게합니다. 올바른 균형을 찾는 것이 중요합니다.
* 촉매는 평형에 영향을 미치지 않고 반응 속도를 높이는 데 도움이됩니다.
5. 암모니아 분리 및 정제 :
* 생산 된 암모니아 가스는 냉각되고 액화됩니다.
* 반응되지 않은 질소 및 수소와 같은 다른 가스는 반응기로 재활용됩니다.
Haber-Bosch 프로세스의 중요성 :
* 암모니아는 식품 생산에 필수적인 비료의 중요한 성분입니다.
* 폭발물, 플라스틱 및 기타 화학 물질의 생산에도 사용됩니다.
*이 과정은 식량 생산이 크게 증가함에 따라 인구가 훨씬 더 많아졌습니다.
환경 고려 사항 :
* Haber-Bosch 공정은 많은 양의 에너지를 소비하여 온실 가스 배출에 기여합니다.
* 천연 가스에서 수소 생산은 온실 가스를 방출합니다.
* 연구는 재생 가능 에너지 원 및 탄소 포획 기술을 포함하여 암모니아를 생산하는보다 지속 가능한 방법을 계속 탐색하고 있습니다.
