Đồ án xử lý khí

1.1Tính chất1.1.1 Amoniac là gì?Thuật ngữ amôniăc có nguồn gốc từ một liên kết hoá học có tên là cloruaammoni được tìm thấy gần đền thời thần Mộc tinh Ammon ở Ai Cập.Người đầu tiênchế ra amôniăc nguyên chất là nhà hoá học Dzozè Prisly.Ông đã thực hiện thành công thínghiệm của mình vào năm 1774 và khi đó người ta gọi amôniăc là chất khí kiềm.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án xử lý khíĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ GVHD: VÕ THỊ THU NHƯ MỤC LỤC CHƯƠNG1:TỔNGQUANVỀNGUỒNNGUYÊNLIỆUVÀPHƯƠNGPHÁPXỬLÝNH31 CHƯƠNG3:TÍNHTOÁNTHIẾTKẾTHÁPMÂMXUYÊNLỖ...................13 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGUỒN NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ NH3 1.1 Tính chất 1.1.1 Amoniac là gì? Thuật ngữ amôniăc có nguồn gốc từ một liên kết hoá học có tên là cloruaammoni được tìm thấy gần đền thời thần Mộc tinh Ammon ở Ai Cập.Người đầu tiênchế ra amôniăc nguyên chất là nhà hoá học Dzozè Prisly.Ông đã thực hiện thành công thínghiệm của mình vào năm 1774 và khi đó người ta gọi amôniăc là chất khí kiềm. 1.1.2 Tính chất vật lí Amôniăc là một chất không màu, mùi khai và xốc, nhẹ hơn không khí (Khốilượng riêng D = 0,76g/l. Amôniăc hoá lỏng ở -34oC và hoá rắn ở -78oC. Trong số cáckhí, amôniăc tan được nhiều nhất trong nước. Một lít nước ở 20oC hoà tan được 800 lítNH3. Hiện tượng tan được nhiều giải thích do có tương tác giữa NH3 và H2O, là nhữngchất đều có phân tử phân cực. 1.1.3 Tính chất hóa học Sự phân huỷ như đã biết, phản ứng tổng hợp NH3 là thuận nghịch. Điều này cónghĩa, amôniăc có thể phân huỷ sinh ra các đơn chất N2 và H2. Amôniăc phân huỷ ởnhiệt độ 600 – 700oC và áp suất thường. Phản ứng phân huỷ là phản ứng thu nhiệt vàcũng thuận nghịch. 2NH3  3H2 + N2 1.1.4 Tính bazoSVTH: TRẦN VĂN BÉ BA-NGUYỄN PHÚC THỊNH TRANG1ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ GVHD: VÕ THỊ THU NHƯ Nhúng hai đũa thuỷ tinh vào hai bình đựng dung dịch HCl đặc và dung dịch NH3đặc sau đó đưa hai đầu đũa thủy tinh lại gần nhau thì sẽ thấy khói màu trắng. Khói màutrắng là những hạt nhỏ của tinh thể muối amoni clorua . Chất này được tạo do hai khíHCl và NH3 hoá hợp với nhau theo phương trình phản ứng: NH3 + HCl  NH4Cl 1.1.5 Tác dụng với O2 Đốt amôniăc trong oxi, nó cháy với ngọn lửa màu vàng tươi NH3 bị oxi hoá bởioxi tạo ra N2 và H2O . 4NH3 + 3O2  2N2 + 6H2O + Q Trong thí nghiệm hỗn hợp NH3 và O2 được dẫn đi qua ống đựng chất xúc tác Ptnung nóng. Khí NO sinh ra, đi tới bình cầu là nơi có nhiệt độ thường, thì hoá hợp vớitrong không khí tạo ra khí NO2 màu nâu đỏ. NH3 + 5O2 4NO + 6H2O NO2 2NO + O2 1.1.6 Tác dụng với khí Clor Dẫn khí NH3 vào bình khí Cl2, hỗn hợp khí tự bốc cháy tạo ra ngọn lửa có khóitrắng . Phương trình phản ứng: 2NH3 + 3Cl2  6HCl + N2 Khói trắng là những hạt nhỏ tinh thể NH4Cl được tạo nên do HCl sau khi sinh ralại hoá hợp ngay với NH3: NH3 + HCl  NH4Cl . 1.1.7 Tính acid Như ta đã biết NH3 là một bazơ tuy nhiên nó còn là một acid: Li3N(s)+ 2NH3 (l)  3Li+(am) + 3 NH2−(am) NH3 như là Ligand Tetraamminecopper(II), [Cu(NH3)4]2+, có màu xanh dương đậmkhi thêm ammonia vào trong dung dịch muối đồng (II). Diamminesilver(I), [Ag(NH3)2]+,được gọi là tác chất Tollens reagent. 1.1.8 Điều chế  Tổng hợp từ thiên nhiên: Trong không khí có một lượng amôniăc không đáng kể sinh ra do quá trình phân rãcủa động vật và thực vật.SVTH: TRẦN VĂN BÉ BA-NGUYỄN PHÚC THỊNH TRANG2ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ GVHD: VÕ THỊ THU NHƯ NH3 được sản xuất từ N2 trong không khí dưới xúc tác của các enzimnitrogenases. Trong cơ thể các động vật trong quá trình trao đổi chất sinh ra NH3 và nó ngaylập tức chuyển thành Urê.  Tổng hợp hoá học NH3 được sản xuất bằng cách chưng cất than tạo muối amôni sau đó đem tácdụng với vôi sống: 2 NH4Cl + 2 CaO  CaCl2 + Ca(OH)2 + 2 NH3 Trong công nghiệp người ta điều chế NH3 từ H2 (được điều chế bằng nhiều cáchkhác nhau) sau đó đem tác dụng với N2 lấy từ không khí. Phản ứng xảy ra thuận nghịchnên phải thêm xúc tác để cho sản phẩm và hiệu suất mong muốn 3H2 + N2  2 NH3 Ứng dụng 1.2 a. Làm phân bón NH3 được xem như là thành phần của phân bón. NH3 có thể được bón trực tiếplên ruộng đồng bằng cách trộn với nước tưới mà không cần thêm một quá trình hoá họcnào. NH3 tác dụng với acid (HCl, HNO3 …) tạo muối là thành phần chính của phânbón hoá học. Amôni Sunphat là một loại phân bón tốt. Amôni Nitrat cũng được sử dụngnhư một loại phân bón và còn như một dạng thuốc nổ. Khi cho amôniăc tác dụng với CO2 ở nhiệt độ 180-200oC, dưới áp suất khoảng200atm ta điều chế Urê (NH2)2CO là chất rắn màu trắng, tan tốt trong nước, chứakhoảng 46%N : CO2 + 2NH3  (NH2)2CO + H2O Trong đất dưới tác dụng của các vi sinh vật urê bị phân hủy cho thoát ra amoniac,hoặc chuyển dần thành muối amonicacbonat khi tác dụng với nước: (NH2)2CO + 2H2O  (NH4)2CO3 b. Kỹ nghệ làm lạnh NH3 là chất thay thế CFCs, HFCs bởi vì kém độc và ít bắt cháy. Trong phòng thínghiệm và phân tích NH3 được xem như là hỗn hợp khí chuẩn cho việc kiểm soát phátthải môi trường, kiểm soát vệ sinh môi trường,các phương pháp phân tích dạng vết. c. Kỹ nghệ điện tửSVTH: TRẦN VĂN BÉ BA-NGUYỄN PHÚC THỊNH TRANG3ĐỒ ÁN XỬ LÝ KHÍ GVHD: VÕ THỊ THU NHƯ NH3 được sử dụng trong công nghệ sản xuất chất bán dẫn và một số vật liệucao cấp khác thông qua sự ngưng tụ silicon nitride (Si3N4) bằng phương pháp ngưng tựbốc hơi hoá học: Chemical Vapor Deposition (CVD). d. Một số ứng dụng khác NH4Cl được sử dụng trong công nghệ hàn, chế tạo thức ăn khô và trong y học…NH3 được sử dụng trong công nghiệp dầu khí, thuốc lá, và trong công nghệ sản xuất cácchất gây nghiện bất hợp pháp. Độc tính 1.3 a. Độc tính của amôniăc Trong phần này chúng tôi nói tới độc tính chung cho 3 dạng của amoniac: • Khí amoniac (NH3). • Khí amoniac hóa lỏng. Dung dich amoniac (NH4OH). • b. Đối với động vật thuỷ sinh NH3 được xem như là một trong những “kẻ giết giết hại” chính thế giới thuỷsin ...