Haber-Bosch Süreci Nedir?

Haber-Bosch işlemi veya sadece Haber işlemi, büyük ölçekli amonyak üretiminde kullanılan bir işlemdir. Bu sürece, 20. yüzyılın başlarında süreci icat eden iki Alman kimyacı Fritz Haber ve Carl Bosch'un adı verildi. Haber-Bosch süreci, daha önce Frank-Caro gibi amonyak üretiminde kullanılan daha az etkili yöntemlerin yerini almak üzere geliştirilmiştir. Günümüzde Haber-Bosch süreci, ilk savaşta kullanılan patlayıcılar için amonyak sağlamak amacıyla kullanıldığı buluş yıllarının aksine, gübre içerisinde kullanılan amonyak üretiminde büyük ölçüde kullanılmaktadır.

Arka fon

Haber-Bosch süreci, 19. yüzyılda amonyağın yüksek taleplerini karşılamak için icat edildi. Amonyak talebi, gübre ve hayvansal gıda üretimi ihtiyacından dolayı arttı. 20. yüzyılın başında Haber, amonyak talebini sürdürmek için alternatif bir yöntem bulmaya karar verdi. Haber Fritz, asistanıyla birlikte, katalizör kullanımı ve yüksek basınçlı bir cihaz gerektiren bir işlemle ortaya çıktı. Gösteri süreci laboratuar düzeyinde küçük çaplıydı. Gösteri süreci 1909 yazında gerçekleştirildi. Amonyak, saatte 125 ml hızında damlalar halinde üretildi. Bu süreç tanındı ve Alman merkezli bir kimya şirketi olan BASF tarafından satın alındı. Carl Bosch, sürecin 1910'da başarıyla gerçekleştirdiği endüstriyel bir seviyeye yükseltilmesini sağlama görevini üstlendi. Büyük ölçekli amonyak üretimi 1913 yılında BASF'nin sahip olduğu Oppau tesisinde başladı. Tesis, 1914'te günde 20 tona ulaşan amonyak üretimini arttırdı. Haber-Bosch süreci, I. Dünya Savaşı sırasında Almanya için bir varlıktı. Haber, 1913'te Nobel Ödülü kazandı ve Bosch, 1931'de aynı ödülü kazandı.

Süreç

Amonyak azot ve hidrojenin reaksiyonunu içeren bir işlemle oluşturulur. İşlem 400 ila 500 santigrat derece arasındaki sıcaklıklarda gerçekleşir. Nitrojen ve hidrojen gazları, dengeyi sabit tutmak için sabit sıcaklık düzenlemeleriyle katalizörlerin üzerinden geçirilir. Gazlar dört katalizör grubundan geçirilir. Her sette yaklaşık% 15 gaz amonyak oluşturmak için reaksiyona girer. Reaksiyona girmeyen gazlar tekrar tekrar katalizörlerden geçirilir. Sonunda, gazların neredeyse% 97'si tepki verdi. Azot, moleküllerini bir arada tutan güçlü üçlü bağlar nedeniyle reaktif değildir. Hidrojen ile reaksiyona girmesini sağlamak için yüksek sıcaklıklar ve katalizörler gerekir. Haber-Bosch işleminde kullanılan hidrojen esas olarak metandan elde edilir. Metandan hidrojeni elde etmek için, gazın yüksek sıcaklıklar ve basınç altında ve bir nikel katalizöre konulduğu yerde buhar reformu işlemi gerçekleştirilir. Üretim hızını artırmak için, üretilen amonyak sıklıkla sistemden çıkarılır. Haber işleminde yaygın olarak kullanılan katalizörler arasında demir bazlı katalizörler, uranyum ve osmiyum bulunur.

Ekonomik ve Çevresel Yönleri

Haber-Bosch süreci icat edildikten sonra Cyanamide işlemiyle rekabet etmek zorunda kaldı. Siyanamid işlemi etkisizdi, çünkü büyük miktarda güç ve emek kullandı. Haber süreci, yılda yaklaşık 450 milyon ton azotlu gübre üretimine yol açan bir seviyeye yoğunlaşmıştır. Büyük gübre üretimi, tarıma el konan büyük toprak parçalarına yol açmıştır. Amonyaklı gübre, tarımsal verimi ve bol miktarda gıda tedarikini artırarak, nüfus artış hızlarının artmasına yol açtı.

Tavsiye

Çocuk Evliliği - Gerekçe, Tarihsel Bakış ve Sonuçları
2019
Küçük Yeşil Adamlar Kimdi?
2019
Yaşanacak En İyi Şehirler: Newfoundland ve Labrador, Kanada
2019