Розглянемо процес синтезу аміаку з простих речовин: водню і азоту. Хімізм процесу можна представити за допомогою рівняння реакції.
Реакція є оборотною, екзотермічної, що йде зі зменшенням обсягу. Оскільки ця реакція екзотермічна, то зниження температури буде зміщувати рівновагу в бік утворення аміаку, але при цьому істотно знижується швидкість хімічної реакції. Тому синтез проводять при температурі 500-550 0 С і в присутності каталізатора. А так як каталізатор прискорює пряму і зворотну реакцію однаково, а підвищення температури зміщує рівновагу в бік ісхордних речовин, ці умови не вигідні для промислового виробництва. Відповідно до принципів зміщення рівноваги для протидії впливу підвищеної температури використовують тиск. Для синтезу аміаку застосовують давлннія 15-100 МПа. Розрізняють три способи виробництва в залежності від використовуваного тиску:
1. Низького тиску (10-15 МПа);
2. Середнього тиску (25-30 МПа);
3. Високого тиску (50-100 МПа).
Найбільш поширеним є другий спосіб.
В якості каталізатора використовують губчасті залізні з з добавками оксидів алюмінію, калію, кальцію, кремнію.
Негативно на швидкість утворення аміаку впливають шкідливі домішки: вода, сірководень, оксид вуглецю (II). Вони отруюють каталізатор, знижуючи його активність. Тому азотводородную суміш ретельно очищають. Однак і за цих умов тільки частина суміші перетворюється в аміак. Для повного використання вихідних речовин непрорегіровавшую частина суміші знову направляють в реактор.
Розглянемо процеси, що протікають при синтезі, призначення апаратів.
Схема виробництва аміаку.