Эксперименты проводились на гранулированной извести, полученной обжигом природного мела Китабского месторождения. Благодаря грануляции достигалось увеличение пористости извести. С целью повышения поверхности соприкосновения твердой фазы с газовой смесью аммиака и диоксида углерода, а также для обеспечения равномерного распределения газового потока по сечению реактора без его факельных или поршневых проскоков. В процессе синтеза цианамида кальция воздействием газовой смеси аммиака и диоксида углерода на оксид кальция важное значение имеет изучение вопроса потери относительно дорогостоящего исходного компонента — аммиака за счет термического разложения и побочной реакции взаимодействия аммиака и диоксида углерода
Уравнения расчетов по определению энергии Гиббса процесса термического разложения аммиака на элементарный азот и водород по реакции NH3(г) = 0,5 N2(г) + 1,5 H2(г), составленное [2] в 1974 году на основе физико-химических констант 1947–1972г.г., можно считать устаревшим, т. к. в последующие годы они были пересмотрены и уточнены рядом авторов.
В связи с этим нами были выполнены ряд термодинамических расчетов на основе относительно новых физико-химических констант [3] для решения следующих задач:
– определение средней относительной ошибки в результатах термодинамических расчетов по старым и новым константам изменения энтальпии, константы равновесия и энергии Гиббса в температурном интервале 373–14730К с шагом 1000К для процесса термического разложения аммиака;
– определение новой величины температуры начала термодинамической вероятности процесса разложения аммиака;
– термодинамическое определение возможности потерь аммиака за счет химического взаимодействия в температурном интервале 673–14730К с шагом 1000К исходных газовых компонентов — аммиака и диоксида углерода по следующей реакции:
CO2(г) + 2NH3(г) = CH4(г) + H2O(n) + N2(г) + 0,5 O2(г)
Для выполнения термодинамических расчетов в табл.1. приведены значения новых физико-химических констант [2].
Таблица 1
Термодинамические константы компонентов.
|
№ п/п |
Вещество и его агрегатное состояние |
ΔHo298, ккал/ моль |
So298, кал/ моль. град |
Коэффициенты уравнения Cop=f(T) Cop=a+b*T+cT2 Cop= a+b*T+c1/T2 |
Температурный интервал, К |
|||
|
a |
b*103 |
c1*10–5 |
c*106 |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
1. |
NH3(Г) |
-10,980 |
46,047 |
7,122 |
6,090 |
-0,399 |
- |
298–1800 |
|
2. |
N2(Г) |
0 |
45,770 |
6,663 |
1,021 |
- |
- |
298–2500 |
|
3. |
H2(Г) |
0 |
31,195 |
6,520 |
0,779 |
0,119 |
- |
298–3000 |
|
4. |
CO2(Г) |
-94,051 |
51,066 |
10,550 |
2,161 |
-2,041 |
- |
298–2500 |
|
5. |
CH4(Г) |
-17,890 |
44,520 |
3,4243 |
17,844 |
- |
-4,166 |
298–1500 |
|
6. |
H2O(П) |
-57,7944 |
45,105 |
7,170 |
2,560 |
0,079 |
- |
298–2500 |
|
7. |
O2(Г) |
0 |
49,006 |
7,519 |
0,810 |
-0,901 |
- |
298–3000 |
В данной таблице:
ΔHo298 — изменение энтальпии в результате реакции одного моля данного соединения (вещества) из простых веществ в стандартных условиях.
So298 — абсолютное значение энтропии соединения (вещества) в стандартных условиях
Cop — истинная мольная изобарная теплоемкость соединения (вещества) при P=101,325 кПа (1 атм) и температуре Т градусов Кельвина, отличающаяся от 298К.
a,b и c1 — постоянные для данного неорганического вещества, коэффициенты уравнения вычисления истинной мольной изобарной теплоемкости при различных температурах Т и давлении Р=101,325 кПа (1 атм).
a,b,c — постоянные для данного органического вещества, коэффициенты уравнения вычисления истинной мольной изобарной теплоемкости при различных температурах Т и давлении Р=101,325 кПа (1 атм).
Значения термодинамических величин ΔHo298 и So298 приведены для стандартных условий: давление Р=101,325 кПа (1 атм) и Т=298 К.
Литература:
- Панжиев О. Х., Яқубов Ш. А. Синтез цианамида кальция на базе местного сырья и отходов промышленности. //Международная конференция «Отходы — 2000». часть II.- Уфа, 2000. -С. 128–129.
- Яқубов Ш. А., Панжиев О. Х. Кальций цианамиди хосил бўлиш реакциясини аммиак бўйича тартибини аниқлаш. //Ўзбекистон кимё журнали. — Тошкент, 2001. — № 1. — Б. 17–20.
