26
CHỈÅNG III
CÄNG NGHÃÛ TÄØNG HÅÜP AMONIAC

I. Khại niãûm chung:
- ÅÍ nhiãût âäü thỉåìng amoniac l khê khäng mu, cọ mi mảnh gáy ngảt thåí.
Amoniac dãù ho tan trong nỉåïc, åí nhiãût âäü v ạp sút thỉåìng 1 lêt nỉåïc ho tan âỉåüc
khong 750 lêt khê amoniac.
- Amoniac bãưn åí nhiãût âäü thỉåìng, cọ kh nàng phn ỉïng mảnh åí nhiãût âäü cao, âàûc
biãût khi cọ xục tạc s bë oxy hoạ tảo thnh NO.
2NH
3
⎯⎯⎯→⎯
> C
0
1200
3H
2
+ N
2

4NH
3
+ 5O
2
⎯⎯⎯⎯⎯→⎯
−− CRhPt
0
850750(
4NO + 6H
2

CH
4
+ H
2
O ↔ CO + 3H
2
- Q (1)
2CH
4
+ O
2
↔ 2 CO + 4H
2
+ Q (2)
CO

+ H
2
O ↔ CO
2
+ H
2
- Q (3)
Phn ỉïng (1)(3) l cạc phn ỉïng thu nhiãût, phn ỉïng chè cọ hiãûu qu khi nhiãût âäü
låïn hån 1350
o
C. ÅÍ nhiãût âäü ny ráút khọ duy trç, do âọ, phi dng xục tạc v dỉ håi nỉåïc.
Báy giåì xẹt lỉu trçnh chuøn hoạ khê thiãn nhiãn bàòng håi nỉåïc våïi xục tạc Ni.
(Hçnh 3.1. Så âäư cäng nghãû chuøn hoạ metan bàòng håi nỉåïc cọ xục tạc)
- Khê thiãn nhiãn âỉa vo thiãút bë trao âäøi nhiãût (1), náng nhiãût âäü lãn 380-400

). Oxy trong khọng khờ oxy hoaù mótan theo phaớn ổùng (2) ồớ trón
thaùp, phaớn ổùng naỡy toaớ nhióỷt laỡm tng nhióỷt õọỹ cuớa họựn hồỹp khờ lón 950-1000
o
C. Do õoù, ồớ
cuọỳi thaùp tióỳp tuỷc phaớn ổùng thu nhióỷt (1) vaỡ mọỹt phỏửn phaớn ổùng (3).
- thióỳt bở (5) ra họựn hồỹp õi vaỡo nọửi hồi thu họửi (6), õổồỹc laỡm laỷnh xuọỳng nhióỷt õọỹ
khoaớng 400
o
C. óứ õióửu chốnh quaù trỗnh õổồỹc chờnh xaùc mọỹt phỏửn khờ õổồỹc õổa vaỡo thaùp
tng ỏứm (7) maỡ khọng qua nọửi hồi. Thaùp naỡy õổồỹc phun nổồùc õóứ haỷ nhióỷt õọỹ họựn hồỹp khờ,
õọửng thồỡi laỡm họựn hồỹp baợo hoaỡ hồi nổồùc. Lổồỹng nổồùc phun phaới laỡm sao cho khờ õaỷt nhióỷt
õọỹ 380-400
o
C laỡ nhióỷt õọỹ cỏửn thióỳt õóứ chuyóứn hoaù CO theo phaớn ổùng (3).
- Trổồùc khi vaỡo thióỳt bở chuyóứn hoaù CO họựn hồỹp khờ qua thióỳt bở trọỹn (8). Taỷi õỏy,
ngổồỡi ta bọứ sung hồi nổồùc vồùi tố lóỷ hồi/khờ = 0.35/1.
- Thióỳt bở (9) gọửm 2 tỏửng xuùc taùc FE-Cr thổỷc hióỷn chuyóứn hoaù hai cỏỳp. Lỏửn õỏửu
thổỷc hióỷn ồớ nhióỷt õọỹ 400
o
C, phaớn ổùng toaớ nhióỷt tng nhióỷt õọỹ họựn hồỹp khờ lón 500
o
C.
Trổồùc khi vaỡo lồùp xuùc taùc tióỳp theo họựn hồỹp khờ qua lồùp õóỷm õổồỹc tổồùi nổồùc trổỷc tióỳp õóứ
haỷ nhióỷt õọỹ xuọỳng 420-440
o
C (nhióỷt õọỹ tọỳi ổu õóứ chuyóứn hoaù lỏửn hai). Khờ ra khoới thaùp (9)
õổồỹc chia laỡm hai õi qua thióỳt bở (1) vaỡ (3).
- Kóỳt thuùc quaù trỗnh chuyóứn hoaù họựn hồỹp khờ gọửm N
2
, H

2
S õóửu tan nhióửu trong nổồùc khi tng
aùp suỏỳt vaỡ haỷ nhióỷt õọỹ, nón họựn hồỹp khờ õổồỹc rổợa bũng nổồùc ồớ aùp suỏỳt cao laỡ phổồng phaùp
tọỳt nhỏỳt õóứ taùch hai khờ naỡy.
Trong cọng nghióỷp thióỳt bở laỡm saỷch khờ laỡ mọỹt thaùp õóỷm. Khờ õi tổỡ dổồùi lón, nổồùc
bồm tổỡ trón xuọỳng vồùi aùp suỏỳt hồi lồùn hồn aùp suỏỳt khờ. Phổồng phaùp naỡy coù thóứ taùch tổỡ
80ữ95% CO
2
, vaỡ õổồỹc duỡng õóứ saớn xuỏỳt xọ õa, ure', ...
Hióỷn nay, ngổồỡi ta sổớ duỷng dung dởch monoetanolamin (CH
2
CH
2
(OH)NH
2
) õóứ
taùch CO
2
vaỡ H
2
S. Dung dởch naỡy hỏỳp phuỷ tọỳt hai khờ trón ồớ nhióỷt õọỹ 25ữ35
o
C.
2CH
2
CH
2
(OH)NH
2
+ H

)HCO
3

2CH
2
CH
2
(OH)NH
2
+ H
2
S (CH
2
CH
2
(OH)NH
3
)
2
S
CH
2
CH
2
(OH)NH
2
+ H
2
S (CH
2

n
OOH + CO = [Cu(NH
3
)
n
CO]OOH
Phỉïc ra khi thạp tàng nhiãût âäü lãn 80
o
C v gim ạp sút xúng cn 1atm âãø tạch
khê v tại sinh dung dëch háúp thủ. Khê thoạt ra trong quạ trçnh tại sinh chỉïa 62% CO, 25-
27% CO
2
, 12-13% (N
2
+ H
2
) âỉåüc âỉa qua thiãút bë chuøn hoạ CO.
Khê täøng håüp sau khi rỉỵa bàòng dung dëch âäưng amoniac váùn cn chỉïa 0.01-0.05%
CO
2
, nãn váùn lm hải xục tạc trong quạ trçnh täøng håüp NH
3
. Do âọ, phi rỉỵa tiãúp häùn håüp
khê bàòng dung dëch NaOH 7% hay nỉåïc amoniac 20% åí P = 120-320 atm. Sau khi rỉỵa
CO2 chè cn 0.0005-0.0001%.
III. Cäng nghãû täøng håüp amoniac:
(Hinh 3.2. Så âäư lỉu trçnh cäng nghãû täøng håüp amoniac åí ạp sút trung bçnh)
- Khê täøng håüp âỉa vo pháưn trãn ca thạp täøng håüp (1). Tu theo âiãưu kiãûn
chuøn hoạ v âäü sảch ca khê täøng håüp m hiãûu sút chuøn hoạ khạc nhau, nhỉng
thỉåìng khê ra khi thạp cọ thnh pháưn (% thãø têch) nhỉ sau:

pháûn truưn nhiãût ca thạp âãø lm lảnh khê tỉì thiãút bë (5) sang.
- Ra khi thiãút bë (6) khê âỉåüc âỉa vo thạp (1) tảo thnh mäüt quạ trçnh tưn hon
khẹp kên.
Mä t thạp täøng håüp amoniac: (Hçnh 3.3.)

29
- Âáy l thiãút bë quan trng nháút trong hãû thäúng täøng håüp amoniac. Thạp cọ hai bäü
pháûn chênh: åí trãn l häüp xục tạc våïi cạc äúng truưn nhiãût v pháưn dỉåïi l thiãút bë truưn
nhiãût.
- Âãø táûn dủng nhiãût ca phn ỉïng täøng håüp, âãø tàng nhiãût âäü cho khê täøng håüp, nãn
quạ trçnh khê âi trong thạp tỉång âäúi phỉïc tảp. Häùn håüp khê âi vo phêa trãn thạp, qua
khäng gian giỉỵa thán thạp (1) v häüp xục tạc (2) vng qua thiãút bë truưn nhiãût (3) vo
giỉỵa cạc äúng ca thiãút bë ny tỉì dỉåïi lãn trãn. Ra khi thiãút bë truưn nhiãût, nhiãût âäü khê
tàng lãn 350-370
o
C. Sau âọ khê âi theo äúng trung tám (4) lãn phêa trãn ca häüp xục tạc v
âi vo cạc äúng kẹp (5) âàût trong låïp xục tạc. Âáưu tiãn, khê âi theo äúng trong theo chiãưu tỉì
trãn xúng dỉåïi, sau âọ âi vng lãn theo khäng gian giỉỵa hai äúng. Trong quạ trçnh âọ,
trong äúng kẹp khê nháûn nhiãût phn ỉïng, lm tàng nhiãût âäü lãn 450-470
o
C v âi vo phêa
trãn ca häüp xục tạc. Khê âi qua bäü pháûn xục tạc theo chiãưu tỉì trãn xúng räưi qua cạc äúng
ca thiãút bë truưn nhiãût, truưn nhiãût cho khê chỉa chuøn hoạ, hả nhiãût âäü räưi ra khi
thạp.
- Âãø giỉỵ nhiãût âäü xục tạc äøn âënh khong 500
o
C, ngàn ngỉìa hiãûn tỉåüng quạ nhiãût
trong trỉåìng håüp cáưn thiãút, ngỉåìi ta cho khê âi vo phêa dỉåïi ca thiãút bë täøng håüp theo
äúng trung tám (6) lãn thàóng häüp xục tạc.