Способ получения азота

.Сайа 1., 39, с.57-72, 197 .хим.журн. 28, В 5, 1962, 648. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,И.Ильченко, Н.В.Павленко,одец, Ю.Н.Новиков и М.Е.Воль(54)(57) СПОС тем окисления катализатора, с я тем, что хода продукта в качестве ка слоистое соеди нием общей фо ведут при 120 рости 600-120 Б ПОЛУЧЕНИЯ АЗОТА пуаммиака в присутствии о т л и ч а ю щ и йс целью повышения выи упрощения процесса, ализатора используют нение графита с руте- мулы С ,Вп и процесс 180 С и объемной скоЧ е40443 2 40Целью изобретения является повьппение выхода продукта и упрощение процесса. 45 509Изобретение предназначено. для получения азота путем селективного низкотемпературного окисления аммиака и может быть использовано при переработке продуктов жизнедеятельности организмов в замкнутых герметичных системах, таких как космические и подводные аппараты,Известен способ получения азота путем окисления аммиака в присутствии окисных катализаторов Соз ОЭ 4 ф МпО , СыО, Ре 0 при температуре 100-320 С и атмосферном давлении.Степень превращения аммиака не превышает 20%, продуктами реакции являются азот и закись азота.Недостатком известного способа получения азота является низкая конверсия аммиака и образование закиси азота в качестве побочного продукта.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что получение азота ведут путем окисления аммиака в присутствии окиснованадиевого катализатора (Ч О ) в проточной системе при температуре 600-1400 С и атмосферном давлении. Для селективного протекания процесса поддерживается заданное соотношение реагентов 21,8 об.% ИН и 78,2 об.% воздуха. В этих условйях достигается полное превращение аммиака в азот без образования побочных продуктов.Недостатками известного способа являются высокие температуры и строго определенное соотношение реагентов для селективного протекания процесса. Поставленная цель достигается тем, что по предлагаемому способу получения азота, заключающемуся в том, что окисление аммиака в азот ведут в присутствии катализатора - слоистого соединения графита с рутением с содержанием рутения 17,4 мас.% при 120-180 С и объемной скорости 600-1200 ч-(при этом степень превращения аммиака составляет 100%, селективность по азоту 100%) в качестве катализатора слоистого соединения графита с рутением общей 5 10 15 20 25 30 35 формулы СКц и процесс ведут при 120-180 С и объемной скорости 600- 1200 чИспользование указанного катализатора в предложенном способе позволяет значительно снизить температуру и повысить селективность процес-са.П р и м е р 1. Смесь графита (марка ОСЧ-ВЗ) и КцССз в весовом отношении КиС 5. графит 2:1 нагревают в кварцевой ампуле емкостью 40 мл в атмосфере хлора в течение 15 ч и при температуре 900-950 С. Содержание КУСК после реакции составляет 50,6 мас %. Затем 3 г ССГ-КцСЙ обрабатывают 100 мл раствора гидразингидрата в воде до исчезновения окрашивания и прогревают в токе водорода в течение 3 ч при температуре 200 С. Получают ССГ-Кц общей форму- . лы С Кц с содержанием Ки 17,4 мас.%, остальное - графит.П р и м е р 2, На катализаторе ССГ-Р (17,4 Кц) непрерывно подают смесь 5 об.% ИН и 95 об.% О с обью емной скоростью 600 ч при температуре 120 С и атмосферном давлении, степень превращения аммиака 90%, селективность по азоту 100%.В условиях примера 2 при температуре 150 С степень превращения аммиака и селективность по азоту 100 при температуре 180 С степень превращения аммиака и селективность по азоту также составляет 100%. Уменьшение температуры ниже 120 С приводит к снижению степени превращения аммиака. Увеличение температуры вьппе 180 С нецелесообразно, так как достигается 100% конверсия аммиака.Повышение объемной скорости газовой смеси более 1200 ч приводит к снижению конверсии аммиака в результате уменьшения времени контакта. Селективность процесса не зависит от условий проведения реакции и определяется природой катализатора.Предлагаемый способ позволяет проводить каталитическое окисление аммиака селективно до молекулярного азота при низких температурах, что значительно снижает энергозатраты на процесс.940443 Результаты испытания катализатора ССГ-Гш (17,4 Е Кц), смесь 5 об.7. МН 1 + 95 об.й 0 Объемная скорость, ч 600 1200 1400 ЕЕВ ШЕ ФЕЕ Температура, С н .ян мн д ц й ян яа 82 100 74 100 120 90 100 82 100 150 100 100 100 100 100100 78 100 100 100 100 100 100 100 96 100 180- степень превращения аммиака, 7;Б - селективность по азоту, 7. 2 Корректор А.Обручар Редактор О.Кузнецова Техред М.Ходанич Подписное Заказ 6978/3 Тираж 450ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная,4