I shamshidinov noorganik moddalar va

3-§. Sintetik ammiak ishlab chiqarish 
Ammiak sontezi quyidagi reaksiya bilan ifodalanadi: 
N
2
+ 3H
2
⇄ 2NH
3
+ Q 
Ammiak sintezi hajm kamayishi va issiqlik ajralishi bilan boradigan 
qaytar jarayondir. Demak, bosimni oshirish va haroratni pasaytirish 
orqali reaksiya muvozanatini ammiak sintezi tomonga siljitish mumkin. 
Masalan, 200
O
C harorat va 10 atm bosimda azot va vodorod 
stexiometrik 
nisbatidagi 
aralashmasida 
NH
3
ning 
muvozanat 
konsentratsiyasi 50,7% ni tashkil etadi. Xuddi shu bosimda haroratni 
300
O
C gacha oshirilishi ammiak konsentratsiyasining 14,7% gacha 
pasayishiga olib keladi. 300
O
C haroratda, ammo bosim 10 atm emas, 
balki 300 atm bo‘lganda NH
3
konsentratsiyasi 71,0% ni tashkil etadi. 
Azot molekulasida bog‘ning xattoki yuqori haroratda (800
O
C) ham 
yuqori mustahkamlikka ega bo‘lganligi sababli ammiak sintezi juda ham 
sekin sodir bo‘ladi. Sintez jarayonini tezlashtirish uchun 400-550
O
C 
haroratda sintezni o‘tkazishni ta’minlaydigan katalizatorlar qo‘llaniladi. 
Ammiak sintezining nisbatan faol katalizatorlaridan biri temir 
oksidlaridan (Fe
3
O
4
) qaytarib olingan temir metalli hisoblanadi. Yuqori 

---

136 
harorat (450-550
O
C) ta’sirida va katalitik zaharlar (oltingugurtli va 
kislorodli birikmalar) bilan ta’sirlashishi natijasida temir katalizatori 
tezda o‘zining faollligini yo‘qotadi. Katalizatorning yuqori va turg‘un 
faolligini ta’minlash uchun uni tayyorlash jarayonida promotorlar 
(Al
2
O
3
, K
2
O, CaO) qo‘shish orqali faollanadi. Ishlab chiqarish sharoitida 
katalizatorning xizmat qilish muddati ikki yilni tashkil etadi. 
Katalizatorni kislorodli birikmalar (H
2
O, CO
2
, CO) qaytar (qayta 
tiklanadigan), oltingugurtli birikmalar qaytmas (qayta tiklanmaydigan) 
zaharlaydi. 
Ammiak sintezi bir necha bosqich bo‘yicha sodir bo‘ladigan 
geterogen-katalitik jarayondir: 1) gaz hajmidan katalizator bo‘laklari 
sirtiga va uning ichki qismiga azot va vodorodningdiffuziyasi; 2) 
katalizator sirtiga gazlarning faollangan (kimyoviy) absorbsiyasi: 3) 
katalizator sirtida azot va vodorodning ta’sirlashishi; 4) ammiak 
desorbsiyasi va uning ichki hajmidan gaz fazasi hajmiga diffuziyasi. 
Zamonaviy tasavvurlarga ko‘ra, temir katalizatorida barcha jarayon 
tezligini belgilab beradigan bosqich azotning faollangan absorbsiyasi 
hisoblanadi. 
Ammiak sintezi jarayonining tezligi haroratga, bosimga, hajmiy 
tezlikka, gaz fazasidagi azot, vodorod va ammiak konsentratsiyasiga, 
inert qo‘shimchalar (Ar va CH
4
)ga hamda katalitik zaharlarga 
bog‘liqdir. 
Ishlab chiqarishdagi temir promotor katalizatorlari uchun sintez 
jarayoni tezligini Temkin M.I tenglamasi bo‘yicha taxminan hisoblash 
mumkin: 
bu yerda: k
1
– ammiak sintezi tezlik konstantasi; k
2
– ammiak 
parchalanishi tezlik konstantasi; 
, 
va 
– azot, vodorod va 
ammiakning parsial bosimlari; α – doimiy kattalik, temir katalizatori 
uchun 0,5 ga teng. 
k
1
va k
2
konstantalar quyidagi tenglamaga bog‘liq: 
bu yerda: K
muv.
– ammiak sintezi reaksiyasining muvozanat konstantasi. 
Shuning uchun bitta tezlik konstantasini bilgan holda ikkinchisini topish 
mumkin bo‘ladi. 

---

137 
2.5-rasmda stexiometrik tarkibdagi gazlar aralashmasida ammiak 
miqdorining haroratga va 300 atm bosimdagi hajmiy tezlikka 
bog‘liqlikni tavsiflovchi ma’lumotlar keltirilgan. Bu ma’lumotlar ishlab 
chiqarishning 
AS-1 
turidagi 
katalizatorlarida 
olingan. 
Uning 
ko‘rsatishicha, hajmiy tezlik ortishi bilan, ya’ni gazning katalizator bilan 
to‘qnashuv vaqti kamayishi bilan gazdagi ammiak miqdori kamayadi va 
bu har bir hajmiy tezlik uchun optimal harorat bo‘lishini, u mazkur 
sharoitda katalizatorning maksimal unumdorligiga muvofiq kelishini 
ko‘rsatadi. 
2.5-rasm. Azot-vodorod aralashmasidagi ammiak miqdorining turli xil 
hajmiy tezlikdagi haroratga bog‘liqligi (300 atm, N
2
:H
2
=1:3): 
1 – 15000 soat
–1
; 2 – 30000 soat
–1
; 3 – 60000 soat
–1
; 4 – 120000 soat
–1
. 
Ammiak sintezi agregatining unumdorligi quyidagi formula 
bo‘yicha hisoblanadi: