Измерение давления и разрежения

Измерение давления и разрежения осуществляется с помощью U-образных (двухтрубных) и чашечных (однотрубных) манометров, вакуумметров и микроманометров, заполненных водой, ртутью или какой-либо другой жидкостью. О разрежении или давлении судят по разности уровней жидкости в трубах.

Такие манометры применяются для измерения избыточного давления воздуха и газов до 7 кПа, и 0,1 МПа, а тягомеры для измерения разрежения до 0,101 МПа.

Измерение расхода

Объём проходящих газов или жидкости обычно измеряют при помощи диафрагмы – металлического диска с отверстием посредине. Диафрагма закрепляется между двумя фланцами трубопровода. Отверстие диафрагмы меньше диаметра трубопровода, поэтому при прохождении газа (жидкости) создаётся сопротивление, которое тем больше, чем выше скорость газа (жидкости) в трубопроводе.

8. Коррозионная стойкость материалов для основного и вспомогательного оборудования

Рациональный выбор материалов для изготовления аппаратуры имеет большое практическое значение и в значительной степени определяет экономические показатели химического производства. Материал должен быть прежде всего достаточно стойким к воздействию аммиака

Коррозионная активность аммиака по отношению к материалам зависит главным образом от её концентрации, температуры и наличия примесей.

При выборе материалов для изготовления химической аппаратуры учитывается не только их стойкость к коррозии, но и прочность, устойчивость при высокой температуре, возможность обработки и сварки материала, его доступность и стоимость. Если чёрные металлы достаточно стойки к коррозии в условиях работы данного аппарата или технологического узла, то эти материалы используются в первую очередь, так как они весьма прочны, доступны и достаточно дёшевы. Часто применяются также легированные чёрные металлы (содержащие легирующие добавки) или специальные сплавы, обладающие повышенной коррозийной стойкостью. Однако специальные сплавы обычно дороги и в условиях, часто используют неметаллические химически стойкие материалы.

В аммиачной промышленности неметаллические материалы применяются особенно широко, так как многие из них весьма стойки к действию аммиака в широком диапазоне её концентраций и температур.

Почти все важнейшие аппараты в производстве аммиака изготовляют из стали и чугуна, в большинстве случаев изнутри их футеруют или покрывают кислостойкими материалами- керамикой, природными кислотоупорами, каменным литьём, кислотоупорным бетоном, органическими кислотостойкими покрытиями. , содержащие хром, молибден, никель и другие добавки.

9. Применение

Разложение цианамида кальция водой медленно протекает при обычных температурах, то им можно пользоваться как азотным удобрением, внося его в почву задолго до посева. Наличие кальция делает его особенно пригодным для подзолистых почв. "Цианамид играет роль не только азотистого, но и известкового удобрения, причём известь является бесплатным приложением к азоту" (Д.Н. Прянишников).

Имеется интересное указание на то, что пропитка жидким аммиаком сильно повышает пластичность древесины. Это позволяет сравнительно легко придавать ей те или иные заданные формы, которые после удаления аммиака сохраняются. Нашатырный спирт, поступающий в продажу, содержит обычно около 10% аммиака. Он находит и медицинское применение. В частности, вдыхание его паров или приём внутрь (3-10 капель на рюмку воды) используется для снятия состояния сильного опьянения. Смазывание кожи нашатырным спиртом ослабляет действие укусов насекомых. Очень разбавленным нашатырным спиртом удобно протирать окна и мыть окрашенные масляной краской полы, более крепким - удалять следы от мух, чистить серебряные или никелированные предметы.

При выводе пятен хорошие результаты дают во многих случаях следующие составы (по объёму): а) 4 части нашатырного спирта, 5 частей эфира и 7 частей винного спирта (денатурата); б) 5 частей нашатырного спирта, 2 части бензина и 10 частей винного спирта; в) 10 частей нашатырного спирта, 7 частей винного спирта, 3 части хлороформа и 80 частей бензина; г) 5 частей нашатырного спирта, 3 части ацетона и 20 частей спиртового раствора мыла.

Попавшую на одежду масляную краску рекомендуется оттирать кусочками ваты, смоченными сперва скипидаром, а затем нашатырным спиртом. Для удаления чернильного пятна обычно достаточно обработать его нашатырным спиртом и смыть водой. Еще один очень интересный факт: разбавленные и концентрированные растворы щелочных металлов в жидком аммиаке не смешиваются друг с другом. Для водных растворов это редкое явление. Если же, допустим, в 100 г жидкого аммиака внести 4 г натрия при температуре –43° C, то образующийся раствор сам собой расслоится на две жидкие фазы. Одна из них, более концентрированная, но менее плотная, окажется сверху, а разбавленный раствор с большей плотностью – внизу. Заметить границу между растворами легко: верхняя жидкость обладает металлическим бронзовым блеском, а нижняя имеет чернильно-синий цвет.

Заключение.

Команда исследователей из Корнелловского Университета преуспела в технологии преобразования азота в аммиак, взяв за основу давно предсказанный процесс, который был предметом споров ученых в течение многих десятилетий. Это новое достижение в области химии основано на использовании циркония, с помощью которого добавляются водородные атомы к молекуле азота и все соединение преобразуется в аммиак, без необходимости использования высоких температур или высокого давления. "Ценность нашей работы в том, что мы ответили на основной химический вопрос: как взять этот очень инертный и нереактивный азот и получить из него полезный продукт", говорит Пауль Чaйрик, доцент химии и химической биологии Корнелловского Университета. Чайрик и его коллеги сообщили о своих успехах в недавнем выпуске журнала Nature (издание 427 от 5 февраля 2004). Исследовательская группа состояла из Чайрика, его бывшего аспиранта Джима Пула и научного сотрудника Эмиля Лобковского. Многие ученые отмечают важность этого открытия в плане того, что оно будет иметь важное значения для производства аммиака по новым более дешевым технологиям. Однако, Чайрик подчеркивает, что его группа преуспела только в создание аммиака в лабораторных условиях на уровне молекул, и пока еще о промышленном производстве говорить рано. Азот составляет 78 процентов атмосферы Земли и может быть преобразован в удобрение на основе аммиака, которое использует приблизительно 40 процентов населения планеты. Это практически неисчерпаемый ресурс получения удобрений. Проблема с преобразованием азота в индустриально-пригодную форму состоит в том, что, хотя этот элемент и является простой молекулой, его связь на уровне атомов невероятно прочна. Только угарный газ имеет более сильную связь. Но в то время как угарный газ легко улавливается и входит в соединение с другими молекулами, азот не имеет полярности и не свойствен легким металлам. Также очень трудно поместить электроны в молекулу азота, и очень трудно их вытащить из нее. Индустриальный метод получения аммиака из азота сегодня является основным, но он очень дорог, требует высоких температур и давления для удержания азота и водорода в жидком состоянии, чтобы они могли взаимодействовать с железной основой, которая служит катализатором. Команде Чайрика однако удалось разорвать связь в молекуле азота, путем использования циркония в растворимой форме и при температуре всего в 45С, и добавить водородные атомы к этому так называемому "динитрогеновому мосту". Полная стабилизация молекулы до состояния аммиака была достигнута при 85С. Однако, Чайрик подчеркивает, что пока шансы на скорое промышленное освоение этого метода малы, поскольку молекулярный азот является настолько химически инертным, что даже связывание его с металлами - путь долгих лет и сложных решений. В отличие от традиционного процесса производства аммиака в технологии группы Чайрика не используется катализатор. Цирконий производит только одну молекулу аммиака на единицу времени, а не обширные объемы на уровне промышленного производства. Пока не найден такой катализатор, который может запустить этот простой процесс при низких температурах и давлении. Чайрик говорит, что его группа в настоящее время ищет такой катализатор, который был бы способен решить данную задачу. Возможно, отмечает он, нам удастся придумать каталитические циклы, которые производят не сам аммиак, а какие-то другие составы на основе азота, что может быть даже более важно, чем создание аммиака.

Список используемой литературы

1. Кузнецов Л. Д., Дмитренко Л. М., Рабина П. Д., Соколинский Ю.А. "Синтез аммиака", - под редакцией Л. Д. Кузнецова, - М.: Химия, 1982 год, - 296 с.

2. "Химико-технологические расчеты с применением MathCAD", учебное пособие под редакцией Луцко Ф. Н., Сороко В.Е., Прокопенко А.Н. - СПб.: СПбГТИ(ТУ), 2006 год, - 456 с.

3. Семенов В. П., Киселев Г. Ф., Орлов А.А., Коновалов В. М. "Производство аммиака", под редакцией Семенова В. П. - М.: Химия, 1985 год, - 368 с.

4. "Общая химическая технология": Учебник для ВУЗов под редакцией А. М. Кутепов, Т. И. Бондарева, М. Г. Беренгартен. - 3 издание, перераб. - М.: ИКЦ "Академкнига", 2003 год, - 528 с.