Стадии синтеза аммиака
Любая реакция промеж газообразными веществами, протекаю-щая на поверхности катализатора, может быть расчлененная на пять последовательных стадий:
1) перенос газообразных которые реагируют веществ к поверхности катализатора,
2) адсорбция
3) реакция на поверхности
4) десорбция продукта реакции с поверхности
5) перенос продукта реакции от поверхности в объем газовой фазы.
Адсорбция при гетерогенно-газовых каталитических реакци-ях характеризуется, в большинства случаев, относительно вы-сокой энергией активации и сопровождается выделением зна-чительного количества теплоты (от 10 к 100 ккал на 1 г-мол ад-сорбированного газа). Токая адсорбция называется активиро-ванной.
Скорость одной с причисляемых стадий может быть значи-тельно меньше скоростей остальных стадий, и тогда эта стадия оп-ределяет скорость суммарного процесса. Которая с стадий будет неторопливая, зависит от свойств системы и значимостей внешних пору-метров. Подчас скорость каталитического процесса определяют стадии переноса газообразных веществ к поверхности и продуктов реакции от поверхности. Например, когда газовая смесь проходить через слой катализатора с невеликой линейной скоростью, то пе-ренос веществ к поверхности катализатора свершается неспеша и может ограничивать скорость суммарного процесса - реакция ха-рактеризуется малышкам значимостью энергии активации и незначитель-ным увеличением скорости реакции с повышением температуры. Значительно чащи скорость реакции ограничивается скоростью Ад-сорбции, десорбции или реакции на поверхности.
Стадии каталитического синтеза аммиака следующие. Азот и водород диффундируют с объема газовой фазы к поверхности ка-тализатора, где протекает активированная адсорбция обоих газов. Подальше адсорбированный азот вступает во взаимодействие с адсор-бированным или газообразным водородом, причем последовательно образуются имид NH, амид NH2 и аммиак NH3. Последний десорбируется с поверхности и поступает в объем газовой фазы.