- Project Runeberg -  Teknisk Tidskrift / 1934. Allmänna avdelningen /
318

(1871-1962)
Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
  Project Runeberg | Like | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |   

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häft. 32. 11 aug. 1934 - Carl Bosch: De industriella hydreringsmetodernas problem

scanned image

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

318 TEKNISK TIDSKRIFT 11 AUG. 1934

Tab. 1. Reaktionsschemata för hydreringsmetoderna.

Reaktioner: m3 H2 pr Reaktionsvärme
ton produkt värme Cal/Mol

Ammoniaksyntes.......... N2 + 3 H2 = 2 NH3 2000 + 12
Metanolsyntes........... CO + 2 H2 = CH3OH 1400 + 21

Hydrering av
kol.................... kol + H2 = bensin ca 2500 exotermisk
bergolja............... bergolja + H2 = bensin ca 750 " tjära.................. tjära + H2 = bensin ca 1000 "

Metanolsyntes: Bireaktioner:
Isobutylalkohol................ 4 CO + 8 H2 = C4H9OH + 3 H2O 2420 + 33
Metanbildning.................. CO + 3 H2 = CH4 + H2O 4200 + 52

Hydrering av kol, bergolja och tjära:
Metanbildning.................. C16H34 + 15 H2 = 16 CH4 1 300 + 197
C6H5CH2 . C6H5 + 20 H2 = 13 CH4 2150 + 273

fall äro olikheterna betydande. Principiellt sett, måste man dock taga hänsyn till de exotermiska processernas lagbundenhet, enligt vilken vid fallande temperatur jämvikten förskjutes till förmån för omsättningen, medan däremot reaktionshastigheten ökas med stigande temperatur. En viktig uppgift ligger alltså i att söka finna de för reaktionerna gynnsammaste temperaturförhållandena och att vid konstruktionen av reaktionsrummen skapa förutsättningar för att genom reglerat avledande av det utvecklade värmet kunna hålla processen konstant vid optimaltemperaturen. Tabellen säger ännu en sak. De två första reaktionsformlerna visa, att omsättningarna äga rum under en kontraktion av gasmassan. Detsamma gäller vissa delreaktioner vid hydreringen. Härav framgår à priori fördelen av att arbeta under högt tryck. I samband härmed står åter frågan om lämpligt material i reaktionsrummen, och det var också i detta sammanhang som speciella uppgifter måste lösas för de tre olika processerna.

En viktig uppgift, som dock ej omedelbart kan utläsas ur tabellen, ligger i reaktionernas påskyndande. De flesta hydreringsprocesser förlöpa mycket långsamt, och de reaktionshastigheter, med vilka man måste räkna i industriell drift, kunna uppnås endast genom utnyttjande av katalysatorer. Dessa hava emellertid i de flesta processer även andra uppgifter. Av tabellens nedre del framgår, att mellan reagenserna vid metanolsyntesen och i all synnerhet vid bensinhydreringen talrika bireaktioner kunna äga rum. Dessa omsättningar kunna i allmänhet försiggå inom huvudprocessens termodynamiska ram, och katalysatorn har då uppgiften att så långt som möjligt undertrycka bireaktionerna, så att högsta möjliga utbyte erhålles av den önskade slutprodukten.

Härmed ha i stora drag skisserats de huvudproblem, utan vilkas lösning hydreringsmetodernas industriella utnyttjande varit omöjligt. Det är sålunda ej tillräckligt att behärska processen i laboratoriet, utan man måste på ett tekniskt och ekonomiskt tillfredsställande sätt hava löst frågan om vätgasens framställning, om reaktionsrummens konstruktion och om användbarheten och hållbarheten hos katalysatorerna och apparatmaterialen.

Till vilket omfång vätgasframställningen stigit vid de storindustriella hydreringsmetoderna framgår därav, att enbart för ammoniaksyntesverken förbrukas ca 1 mill. m3 vätgas pr timme.

Vätgasens framställning.

För teknisk vätgasframställning stå ett flertal möjligheter öppna, mellan vilka valet beror på de råmaterial och den energi som står till förfogande; dessutom inverka en del andra förhållanden. För ammoniaksyntesen användes, som nämnts, en blandning av väte och kväve, och i denna äro inblandningar av gasformiga kolväten ej önskvärda, emedan de under cirkelprocessens gång anrikas och måste avlägsnas genom den cirkulerande gasens expansion. Därvid uppstå oundvikligen vätgasförluster. För metanolsyntesen måste man åter framställa en blandning av väte och koloxid. Här anrikas å andra sidan eventuellt närvarande kväve och kolväten vid cirkelprocessen på ett för denna olägligt sätt. För bensinsyntesen slutligen önskas en ren vätgas, och även här äro sålunda kväve och kolväten mindre önskvärda.

Av alla tekniska vätgasframställningsmetoder är elektrolysen enklast, enär den lämnar en ren gas. Om man i ammoniaksyntesen använder elektrolytisk vätgas, måste kvävet framställas för sig, antingen genom avdunstning av flytande luft eller genom förbränning av väte i luft. För metanolsyntesen är den elektrolytiska vätgasen mindre lämpad, enär man för framställningen av koloxiden i varje fall måste utgå från kol.

Elektrolysen har fortgående förbättrats under senare år genom mera fulländade cellkonstruktioner, men på grund av den stora åtgången av elektrisk energi kan den endast komma i fråga, där billig vattenkraft står till förfogande, t. e. i Norge och övre Italien.

I Tyskland användes vid ammoniaksyntesen en vätgas, framställd av vattengas, vilken åter framställes av koks. Vid nuvarande kokspris ställer sig detta framställningssätt gynnsamt. För metanol- och bensinsyntesen medför den diskontinuerliga vattengasmetoden olägenheten, att man genom de periodiska växlingarna får kvävehaltiga blåsningsgaser med i vattengasen. Vill man hålla kvävehalten inom rimliga gränser, så måste man uppsamla den vid början av varje gasningsperiod bildade vattengasen separat, och man kan då använda endast 75 % av vattengasmängden för hydrering. En lösning av denna svårighet har man sedan länge sett i syreförgasningen, vilken tillika är ett gammalt önskemål hos gasverksfolk. Man skulle genom förgasning med blandningar av syre och vattenånga vinna en kontinuerlig gång

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>


Project Runeberg, Mon Jul 4 09:12:21 2016 (aronsson) (diff) (history) (download) << Previous Next >>
http://runeberg.org/tektid/1934a/0328.html

Valid HTML 4.0! All our files are DRM-free