Свежие комментарии

Форум

Добро пожаловать, гость 

Показать / спрятать

Добро пожаловать, гость! Для участия в форуме требуется регистрация.





Страниц: 1 2 [3] 4 5
Автор Тема: Получение аммиака из атмосферного азота
dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 14, 2013, 14:51
Цитата

А там уже аммиачную воду использовать или в обычных селитрянницах или супер-пупер реакторах из костяной муки. Реактор мне сильно нравится тем что не надо ждать несколько лет. Можно быстро делать эксперименты.

Ага, только это реактор Вы будете отлаживать гораздо дольше :). Нет, ну имея микробиологическую и химическую лабы - можно начать разработку... А раньше - не советую :).

Делали, ещё в школе. Получается очень красиво, если добавить туда немного соды - становится видно где бактерии поселились.

Так, описание эксперимента в студию. В то, что 5 или 10% спирт в чистой воде будет скисать - извините, не верю.
Не говоря, что процесс традиционно идёт на дрожжах, а не на бактериях - для белков нужны азот, сера, для нуклеиновых - фосфор и азот... Ну и по мелочи много чего.
Нахватать чего-то из воздуха среда может, но количество клеток будет соответственно ничтожным. Или у них там биологический термоядерный реактор? 🙂

И экзотермика от лития не такая безумная, как от других щелочных металлов.

Хотя непонятно, при чём тут другие щелочные металл, но... из базовой эрудиции это утверждение - враньё. Цифры тепловыделения (металл - сольватированный гидроксид) на грамм - в студию! 🙂

А теплообменники, как минимум? Габер на однократном проходе будет намного хуже лития. А ещё сложная компрессорная система, так как давление в разных частях реактора тоже разное.

Неее, это будет не проще ядерного реактора.

А чем Вам чугуниевые теплообменники плохи? И давление можно не менять - достаточно один раз задрать, и гоняй циклом через адсорбер.

Про реактор - это, типа, метафора? 🙂

Так из истории видно, что даже у больших государств были проблемы с порохом. Сложно было войны вести.

Ессно, были. Но их решали и через С/Х, и через Чили... Решить их аммиаком до 19 века - нереал. Будет НЕСРАВНИМО дороже.

А если у нас попаданец, то ему же сразу мировое господство надо устанавливать. И влом ждать лет 5, чтобы накопилось достаточно пороха.

Т.е. предполагается, что там, где порох в дефиците - он быстрее, чем за 5 лет наладит производство электрического аммиака СОТНЯМИ ТОНН, плюс его окисление? А чего б ему не установить прямой ментальный контроль над планетой - куда реалистичнее :).

А что именно? Хлоратный порох? Для гальваники уже слишком много, для освещения очень мало.

Далось Вам это освещение... А для хлоратов и гальваники - в самый раз. Массовый нарезняк без станков, мины, гранаты - они жрут довольно много, киловатты и десятки киловатт...

dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 14, 2013, 15:04
Цитата

Судя по ней эффективность на кило продукта у цианамидного метода примерно таже что и у электролиза хлора. Хотя цианамидный конечно сложнее и геморройнее.

Если есть ссылка на текст - кидайте.
Но звучит пока как полный бред. Это сварить-то килограм хлора, или килограм аммиака через карбид и цианамид (дугой, если с электричеством сравниваем?) - "примерно одинаково"? Кто-то где-то соврал! 🙂

При перегонке тонны угля(коксовании) или торфа выделяется 2-3 кило аммиака. И он легко улавливается водой.

Да, это хороший метод, как побочка к металлургии. Кстати, этот аммиак - тоже биогенный, как и из гуано :).

Взрослый человек выделяет в день 10 г аммиака в виде мочевины. Т.е. идеальный сбор мочи с города в 10 т. даст порядка 100 кило мочевины в день. Равносильно одному кубу на 30-50 тонн торфа.

Увеличьте на порядок за счёт скота, а потом сравните с организацией производства, коксующего сотни тонн торфа В ДЕНЬ. Повторюсь - как побочная плюшка от металлургии - хорошо. Как отдельное производство - сельское хозяйство или корабли из Чили покроют это как бык овцу!

Кстати о С/Х: понимание, что азот вяжется клубеньковыми бобовых - это стратегическая попаданческая информация. Переорганизовав C/X в небольшой провинции - и собственно эффективность C/Х повышаем, и эффективность селитряниц - на порядок. Ессно, за годы, а не за месяцы.

vashu1
Про
Сообщения: 431
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 16, 2013, 13:26
Цитата

Цитата dan14444 July 14, 2013, 15:04

Судя по ней эффективность на кило продукта у цианамидного метода примерно таже что и у электролиза хлора. Хотя цианамидный конечно сложнее и геморройнее.

Если есть ссылка на текст - кидайте.
Но звучит пока как полный бред. Это сварить-то килограм хлора, или килограм аммиака через карбид и цианамид (дугой, если с электричеством сравниваем?) - "примерно одинаково"? Кто-то где-то соврал! 🙂

Если считать на вес кислоты 🙂

та же "Фиксация атмосферного азота", стр. 152
Цианамид - 17 т кВч на тонну азота. Те получаем 4 квЧ на кг азотной кислоты.

Плюс там же упоминается что карбид получают и при помощи газовых горелок. Разобраться бы с карбидом. Хорошо бы найти такую же брошюру только по карбиду.

Интересно что там же упоминается что для процесса Освальда(аммиак в азотку) годятся катализаторы из окиси серебра, меди, железа и тп. Главное греть из до красного каления. У платины самая низкая капризность по температуре и хороший выход, но для попаданца сгодится и обычная ржавчина.

И чем Вам чугуний не угодил? Да даже керамика пойдёт. С фиттингами будет сложнее, ну и катализатор лучше знать, а в остальном...
Давление можно вообще каким-нить навороченным гидравлическим тараном попробовать сделать, катализатор по современной инфе тоже не рокект саенс... Объём реактора может быть небольшим... Можно и в Ренессанс попробовать портировать 🙂 . Шутка... почти.

Габер даже на начала 20 в. был хайтеком. В уже не раз упомянутой мною книге кое что на эту тему есть. Стр 113-114.

Специальные стали с хромом, вольфрамом, безуглеродное железо, 2 года материаловедческих исследований.

dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 16, 2013, 14:16
Цитата

Если считать на вес кислоты 🙂

На какую кислоту-то хлор считаем? На хлорную чтоль? Или хлорноватистую? Н нафига так замысловато?...
И 17кВт/ч на килограмм азота - это, повторюсь, как? Дугой что-ли? В какой именно установке? С учётом или без учёта окисления?... В общем ясно, что нифига не ясно. По прежнему нужны ссылки на текст или скан страничек.

Насчёт окисления на ржавчине - подозреваю, что большая часть погорит обратно в азот и селитряницы будут рулить :). Но к моменту всех этих заморочек платина уже должна быть доступна, растворить и осадить на кизельгур, скажем...

Насчёт Габера - всё зависит от масштабов и КПД. Если нужен выход в сотни миллионов тонн и при минимальных накладных, как в реале ХХ века - да, разумеется.
А если "ну хоть как-то, лишь бы не биологически" - будет совсем другой разговор. И всё вполне делается в чугуне, при постоянном давлении, булькая в адсорбер (можно с кислотой). Клапана - резьбовые, латунные. Процесс - шаговый, а не непрерывный. Из хай-тека - только насос на 200 атм., причём при должной креативности - я бы подумал о таране из того же чугуна с бетоном. Ну или поршень классический. Как делавший маленькую помпу на 1000 атм из плунжера от КАМАЗа, заявляю ответственно - ничего запредельного, если объёмами не увлекаться :). Или, как вариант - криогеника. Если есть возможность залить водород с азотом - проблема давления решится автоматически.
Ещё один вариант - поставить поршень (просто вешества поделить более-менее), загерметизировать бомбу и качать давление кипятя воду за поршнем. Это уж совсем медленно будет, но и запредельно низкотехнологично, почти Древний Рим :).

dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 16, 2013, 14:33
Цитата

Не поймите превратно - все эти изыски не имеют смысла на фоне биологического азота до 19 века экономически. Но уж если начали извращаться с литием, дугой и цианамидом, то... 🙂

vashu1
Про
Сообщения: 431
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 16, 2013, 14:52
Цитата

Цитата dan14444 July 16, 2013, 14:33
Не поймите превратно - все эти изыски не имеют смысла на фоне биологического азота до 19 века экономически. Но уж если начали извращаться с литием, дугой и цианамидом, то... 🙂

Не очень то она дешевая, в том то и проблема.

А главное быстрый рост обеспечить трудно. Про опыт добычи селитры во время французской революции я знаю, но будет ли такой энтузиазм у попаданца? Как бы наоборот не объявили Антихристом.

>> "Селитра, полученная в 1711 г. с казенного Путивльского завода, показана, что ценой стала до Москвы 51 копейка за пуд".
>> Там же лучшая импортная оценена в 2 рубля за пуд.
>> Годовое производство порохов при Петре I всеми заводами России составляло в среднем около 1000 т.

>> При Елизавете Петровне, в 40-е — 50-е годы XVIII века, средняя цена «души» в Российской империи равнялась тридцати рублям.
>> 1758
>> Сибирь. Зарплата писаря на государственных железных заводах - 20 р. в год.
>> Петербург. Стоимость подводы от Петербурга до Новгорода - 6 р.
>> 1759
>> Сибирь. Стоимость пуда ржаной муки – 5,5 коп.

Побочка с коксования конечно выглядит проще всего. На одной ней можно поднять огромные деньги.

dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 16, 2013, 15:52
Цитата

Не очень то она дешевая, в том то и проблема. А главное быстрый рост обеспечить трудно.

К сожалению, химическая фиксация до уровня технологий минимум середины 19 века - ещё дороже, и ещё медленнее масштабируется.
Хотите дёшево, много и быстро? Пользуйте хлораты! Ну или чемодан, вокзал, Ва.. корабль, Чили, шахта.

Побочка с коксования конечно выглядит проще всего. На одной ней можно поднять огромные деньги.

К сожалению, это именно и только побочка. Требующая гигантской металлургии. К моменту создания каковой - уже и Габер недалече. А на тех соплях, что из металлургии 16-17 веков можно взять, особо не поднимешься, с учётом необходимости менять технологию, да и окисление как-то делать.
В 18-19 веках и в зависимости от места - да, может иметь смысл.
Но подозреваю, что уже в 18м аммиак и так уже без дела не улетал, в приличных местах :). Т.е. ускорить внедрение в удачном месте - можно. Но без чудес.

Ещё один вариант - это брать биогенный аммиак, и пытаться его сразу окислить. Имея доступ к дешёвой Испанской платине, можно попробовать обойтись без селитряниц, по крайней мере для мочи. Преимущества - скорость и, возможно, более высокий КПД. Недостатки - не уверен, что легко реализуемо, нужна платина...

Cyberax
Осваивающийся
Сообщения: 27
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 18, 2013, 14:52
Цитата

Окислить "на коленке" аммиак не получится. Реакция идёт нормально только при высокой температуре - в обычных реакторах она поддерживается за счёт саморазогрева платиновой решётки. Если греть платину искусственно, то есть шанс её отравить продуктами сгорания (впрочем, можно восстановить переплавкой).

Ещё сильно будет мешать сера, которая будет в достаточно заметных количествах в биогенных материалах.

Ну и последнее - аммиак прекрасно и быстро окисляется бактериями. Лимитирующий процесс в селитряницах - это получение аммиака из белков.

dan14444
Про
Сообщения: 384
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 19, 2013, 03:13
Цитата

Восстанавливать платину придётся не переплавкой а растворением в горячем свинце. А так всё верно. Кроме последнего пункта, который весьма спорен.

Cyberax
Осваивающийся
Сообщения: 27
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 19, 2013, 17:29
Цитата

Я тут занялся чтением литературы по компостированию и разложению органики.

Видимо, в селитряницах проблема в том, что основное разложение органики происходит анаэробно (или в условиях сильного кислородного голода). А это медленно, и неэффективно - но для селитряниц другого варианта нет, так как нужно ловить образующийся аммиак. Так же получается, что селитряницы жутко неэффективны. Растительный лигнин блокирует около процента азота по сухой массе древесины, но он высвобождается только аэробными грибами. Более того, в сравнительно анаэробной среде вероятно, что поселятся дентрифицирующие бактерии, которые будут получившуюся селитру перерабатывать в молекулярный азот.

Кстати, я не могу найти детальное описание работы селитряниц - переворачивали ли их? Если да, то как часто? Можно подумать как использовать аэробное разложение - оно существенно быстрее, почти полное компостирование материала можно достичь за 90 дней при идеальных условиях.

Ну и про то, что нитрирование точно не является лимитирующим шагом: http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1025028222609 - нитрирующие бактерии весьма эффективно растут и быстро работают. В условиях достаточного количества аммиака полное его окисление будет происходить в течение дней или даже часов.

Serg
Про
Сообщения: 101
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 19, 2013, 21:25
Цитата

Цитата Cyberax July 19, 2013, 17:29
Я тут занялся чтением литературы по компостированию и разложению органики.

Можно подумать как использовать аэробное разложение - оно существенно быстрее, почти полное компостирование материала можно достичь за 90 дней при идеальных условиях.

Ну и про то, что нитрирование точно не является лимитирующим шагом: http://link.springer.com/article/10.1023%2FA%3A1025028222609 - нитрирующие бактерии весьма эффективно растут и быстро работают. В условиях достаточного количества аммиака полное его окисление будет происходить в течение дней или даже часов.

Может именно для этого Мюнц и Лене добавляли в селетряницы костяной уголь с торфом и получали 6,55 кг селитры в 24 часа на куб массы ?

Cyberax
Осваивающийся
Сообщения: 27
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 19, 2013, 22:36
Цитата

Естественно, костяной уголь с торфом - это пористая матрица для бактерий и источник легкодоступного углерода и фосфора. Там даже не надо штамм подбирать - нитрирующие бактерии повсеместны в почве, и нас не особо заботит их относительная эффективность.

Проблема в том, как аммиак получить изначально.

Serg
Про
Сообщения: 101
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 20, 2013, 15:15
Цитата

>>>Проблема в том, как аммиак получить изначально.>>>

Так в селетряницах и так температура выше, чем температура окружающей среды - вот мочевина на аммиак и начнет разлагаться и чем интенсивней идут реакции окисления,тем выше температура в селетрянице и тем интенсивней мочевина будет разлагаться на аммиак. Может имеет смысл подогреть селетряницу хотя бы для начальной интенсификации реакции, а дальше температура уже сама будет поддерживаться ?
Вполне возможно, что если улавливать(или откачивать его над селетряницей в смеси с окружающим воздухом) непрореагировавший аммиак выделившийся из селетряници и прокачивать его повторно через всю эту компостную кучу - то эффективность селетряницы повысится.

Попаданцу ведь не сам аммиак нужен, как таковой, а его интересует конечный продукт - селитра.

Cyberax
Осваивающийся
Сообщения: 27
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 20, 2013, 17:01
Цитата

Селитряница сама по себе будет разогреваться. Там будут разные температурные слои, с разным бактериальным составом и разными реакциями разложения. Литература по компостированию не рекомендует их постоянно нарушать.

Улавливать воздух и доставать оттуда аммиак нереально. Это надо делать герметичный реактор, а тогда там будут проблемы с метаном и сероводородом.

Возможно, имеет смысл уйти от идеи герметичной селитряницы и постоянно промывать кучу, вымывая оттуда селитру и аммиак (который потом окислять в соседнем реакторе).

Serg
Про
Сообщения: 101
Permalink
Сообщение Ответ на: Получение аммиака из атмосферного азота
 July 20, 2013, 17:26
Цитата

Цитата Cyberax July 20, 2013, 17:01
Селитряница сама по себе будет разогреваться. Там будут разные температурные слои, с разным бактериальным составом и разными реакциями разложения. Литература по компостированию не рекомендует их постоянно нарушать.

Улавливать воздух и доставать оттуда аммиак нереально. Это надо делать герметичный реактор, а тогда там будут проблемы с метаном и сероводородом.

Возможно, имеет смысл уйти от идеи герметичной селитряницы и постоянно промывать кучу, вымывая оттуда селитру и аммиак (который потом окислять в соседнем реакторе).

Нет, не делать герметичным( часть аммиака конечно улетучится) , а непрерывно откачивать всю эту смесь газов над селетряницей вместе с воздухом и отправлять сразу на продувку всей компостной кучи ( или допустим пробулькав через воду(растворимость у сероводорода и аммиака в воде разная) метан пустить на дополнительный обогрев зимой, растворенный в воде аммиак на орошение компостной кучи, а сероводород можно попробовать и разложить при 400 градусах.

Постоянная промывка селетряници вряд ли имеет смысл - все те же разные температурные слои с разным бактериальным составом.( все смешается в доме Облонских и за постоянную промывку бактерии спасибо не скажут 😉 )

Страниц: 1 2 [3] 4 5
Mingle Forum by cartpauj
Версия: 1.0.34 ; Страница загружена за 0.14 секунд.