Birkeland-Eyde proces

De Birkeland-Eyde proces is een fysisch-chemisch proces bedoeld om stikstof uit de lucht op te lossen met behulp van elektrische bogen. Wanneer vaste stikstof wordt gebruikt om stikstofmonoxide op hun beurt worden gebruikt om synthetische stikstofhoudende meststoffen vervaardigen maken. Dit proces werd ontwikkeld door het Wetenschappelijk en Noorse zakenman Kristian Birkeland en zakenman Sam Eyde in 1903. Kristian Birkeland kreeg US Patent 775.123 het USPTO in 1904. De twee Noren zijn gebaseerd op een methode ontwikkeld door Henry Cavendish in 1784.

Twee planten werden in functie in Rjukan en Notodden in Noorwegen zetten, trokken zij hun macht van grote hydro-elektrische dammen.

In vergelijking met andere processen later ontwikkeld, is het industrieel en economisch achterhaald in termen van energie. In de jaren 1920, het Haber-Bosch proces doet de voor de bereiding van kunstmest. De ostwaldproces de synthese van salpeterzuur vervangen.

Beschrijving

Een elektrische boog ontstaat tussen twee coaxiale elektroden, het aanbrengen van een sterk magnetisch veld, wordt hij liggend op een dunne schijf. Het plasma temperatuur bij de disc dan 3000 ° C. Lucht wordt geblazen op de boog, waardoor het initiëren van een reactie tussen stikstof en zuurstof, waarbij het creëren van stikstofoxide veroorzaakt. Door het regelen van de energie van de boog en de snelheid van de lucht, is het mogelijk om een ​​rendement van 4% in stikstofmonoxide realiseren. Deze reactie gebeurt vanzelf als de bliksem optreedt.

Vergeleken met andere stikstoffixatie processen vereist veel energie, ongeveer 15 MWh / ton van stikstofoxide. Daarom werden de synthese locaties in de buurt van grote energiecentrales.

Chemisch, de volgende reacties plaats.

Stikstof en zuurstof combineren om stikstofmonoxide te vormen:

Heet, stikstofoxide wordt afgekoeld en bindt zuurstof tot stikstofdioxide:

Het stikstofdioxide wordt vervolgens opgelost in water tot salpeterzuur, die door gefractioneerde destillatie gezuiverde vorm: