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PROCESSOS QUÍMICOS PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I INDUSTRIAIS I DERIVADOS INORGÂNICOS DO DERIVADOS INORGÂNICOS DO NITROGÊNIO NITROGÊNIO

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PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I. DERIVADOS INORGÂNICOS DO NITROGÊNIO. INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIO. Nitrogênio  diversos produtos inorgânicos Amônia - NH 3 Ácido nítrico - HNO 3 Uréia - CO(NH 2 ) 2 Nitratos  fertilizantes e explosivos: NH 4 NO 3 NaNO 3 Ca(NO 3 ) 2. - PowerPoint PPT Presentation

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Page 1: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

PROCESSOS QUÍMICOS PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS IINDUSTRIAIS I

DERIVADOS INORGÂNICOS DERIVADOS INORGÂNICOS DO NITROGÊNIODO NITROGÊNIO

Page 2: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

INDÚSTRIAS DO INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIONITROGÊNIO

Nitrogênio Nitrogênio diversos produtos diversos produtos inorgânicosinorgânicos

Amônia - NHAmônia - NH33

Ácido nítrico - HNOÁcido nítrico - HNO33

Uréia - CO(NHUréia - CO(NH22))22

Nitratos Nitratos fertilizantes e fertilizantes e explosivos:explosivos:

NHNH44NONO33 NaNO NaNO3 3 Ca(NOCa(NO33))22

Page 3: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

INDÚSTRIAS DO INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIONITROGÊNIO

• Inglaterra – 1890 Inglaterra – 1890 industrialização industrialização• Migração do campo para a cidade.Migração do campo para a cidade.• Necessidade de aumentar a produção Necessidade de aumentar a produção

agrícola.agrícola.• Necessidade de fertilizantes à base de Necessidade de fertilizantes à base de

nitrogênionitrogênio• Fornecimento de fertilizantes: Peru (esterco Fornecimento de fertilizantes: Peru (esterco

de aves) e Chile (nitrato de sódio – salitre)de aves) e Chile (nitrato de sódio – salitre)• Nitrogênio – abundante no ar, mas difícil de Nitrogênio – abundante no ar, mas difícil de

ser empregado na produção de compostos, ser empregado na produção de compostos, por ser uma molécula (Npor ser uma molécula (N22) muito estável.) muito estável.

Page 4: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

INDÚSTRIAS DO INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIONITROGÊNIO

• Numerosas experiências foram idealizadas Numerosas experiências foram idealizadas para se obter compostos de nitrogênio do para se obter compostos de nitrogênio do próprio ar, que é uma fonte inesgotável (79 % próprio ar, que é uma fonte inesgotável (79 % do ar é composto de nitrogênio, mas na forma do ar é composto de nitrogênio, mas na forma não reativa de N2, que apenas alguns tipos de não reativa de N2, que apenas alguns tipos de bactéria podem fixar ao solo). bactéria podem fixar ao solo).

• Enquanto a Inglaterra estava interessada no Enquanto a Inglaterra estava interessada no nitrogênio para fertilizantes, a Alemanha nitrogênio para fertilizantes, a Alemanha estava interessada no nitrogênio para estava interessada no nitrogênio para explosivos. explosivos.

Page 5: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

INDÚSTRIAS DO INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIONITROGÊNIO

• Os alemães temiam que a marinha inglesa Os alemães temiam que a marinha inglesa tivesse o potencial de bloquear os navios tivesse o potencial de bloquear os navios alemães do acesso vital aos compostos alemães do acesso vital aos compostos nitrogenados só encontráveis na América do nitrogenados só encontráveis na América do Sul, o que resultaria em fome na Alemanha. Sul, o que resultaria em fome na Alemanha.

• O exército alemão financiou a indústria O exército alemão financiou a indústria daquele país e, em 1911, a primeira planta daquele país e, em 1911, a primeira planta industrial de produção de amônia à partir do industrial de produção de amônia à partir do nitrogênio do ar estava em operação: nitrogênio do ar estava em operação:

N2 + 3H2 = 2NH3N2 + 3H2 = 2NH3

Page 6: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

INDÚSTRIAS DO INDÚSTRIAS DO NITROGÊNIONITROGÊNIO

• À época da I Guerra Mundial, 1914, várias À época da I Guerra Mundial, 1914, várias plantas estavam em operação, e a produção de plantas estavam em operação, e a produção de amônia serviu para a produção de nitratos amônia serviu para a produção de nitratos explosivos, cuja fácil disponibilidade fez com explosivos, cuja fácil disponibilidade fez com que a guerra se alastrasse por muito tempo, que a guerra se alastrasse por muito tempo, causando uma destruição até então sem causando uma destruição até então sem precedentes. precedentes.

• Hoje, o processo de produção de amônia (o Hoje, o processo de produção de amônia (o processo Haber) é utilizado para produzir processo Haber) é utilizado para produzir 40.000 toneladas de amônia por dia só nos 40.000 toneladas de amônia por dia só nos Estados Unidos. Estados Unidos.

Page 7: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

• O O AmoníacoAmoníaco, , gás amoníacogás amoníaco ou ou amôniaamônia é um é um composto químico cuja molécula é constituida composto químico cuja molécula é constituida por um átomo de nitrogênio ( N ) e três por um átomo de nitrogênio ( N ) e três átomos de hidrogênio ( H ) de fórmula átomos de hidrogênio ( H ) de fórmula

molecular NHmolecular NH33 , cuja fórmula estrutural é: , cuja fórmula estrutural é:

Page 8: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

• Em solução aquosa, comporta-se como uma Em solução aquosa, comporta-se como uma base, transformando-se num íon amônio, base, transformando-se num íon amônio, NHNH44

++, com um átomo de hidrogênio em cada , com um átomo de hidrogênio em cada

vértice do tetraédro:vértice do tetraédro:

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AMÔNIAAMÔNIA

• Conhecido há muito séculos, passou a Conhecido há muito séculos, passou a ser usada como refrigerante em 1860.ser usada como refrigerante em 1860.

• O amoníaco foi substituído pelos cloro-O amoníaco foi substituído pelos cloro-fluorcarbonetos (CFCs) nos anos trinta, fluorcarbonetos (CFCs) nos anos trinta, pois o seu destino era outro: servia pois o seu destino era outro: servia para o combate, na fabricação de armas para o combate, na fabricação de armas e explosivos. Mais recentemente voltou e explosivos. Mais recentemente voltou a ganhar “o papel principal” nos a ganhar “o papel principal” nos processos de arrefecimento, pois os processos de arrefecimento, pois os CFCs causam um enorme dano à CFCs causam um enorme dano à camada de ozônio.camada de ozônio.

Page 10: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

Como fluido usado na refrigeração, o Como fluido usado na refrigeração, o amoníaco apresenta numerosas amoníaco apresenta numerosas características e vantagens, sendo as características e vantagens, sendo as mais importantes as seguintes:mais importantes as seguintes:– Possui boas propriedades termodinâmicas, de Possui boas propriedades termodinâmicas, de

transferência, de calor e de massa, em transferência, de calor e de massa, em particular dentro das condições definidas particular dentro das condições definidas pelos serviços e o rendimento das máquinas pelos serviços e o rendimento das máquinas utilizando amoníaco é dos melhores. utilizando amoníaco é dos melhores.

– É quimicamente neutro para os elementos É quimicamente neutro para os elementos dos circuitos frigoríficos, com exceção do dos circuitos frigoríficos, com exceção do cobre. cobre.

– O amoníaco não se mistura com o óleo O amoníaco não se mistura com o óleo lubrificante. lubrificante.

Page 11: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

– Não é sensível na presença de ar úmido ou Não é sensível na presença de ar úmido ou de água. de água.

– É facilmente detectável em caso de fuga É facilmente detectável em caso de fuga por ser muito leve. por ser muito leve.

– O amoníaco é fabricado para muitos mais O amoníaco é fabricado para muitos mais usos além da refrigeração, o que permite a usos além da refrigeração, o que permite a manutenção do seu preço baixo e acessível. manutenção do seu preço baixo e acessível. Em qualquer caso, o preço do amoníaco é Em qualquer caso, o preço do amoníaco é muito inferior ao custo total da maioria dos muito inferior ao custo total da maioria dos outros refrigerantes e quantidades outros refrigerantes e quantidades inferiores permitem o mesmo efeito. inferiores permitem o mesmo efeito.

– Estas características fazem com que o Estas características fazem com que o amoníaco entre num mercado muito amoníaco entre num mercado muito competitivo em termos de empresas, competitivo em termos de empresas, fábricas e máquinas de refrigeração.fábricas e máquinas de refrigeração.

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AMÔNIAAMÔNIA

• Atualmente, o maior consumo de amônia é na Atualmente, o maior consumo de amônia é na produção de fertilizantes, sejam os compostos produção de fertilizantes, sejam os compostos de amônio (nitrato de amônio, sulfato de de amônio (nitrato de amônio, sulfato de amônio, cloreto de amônio, sulfonitrato de amônio, cloreto de amônio, sulfonitrato de amônio, fosfato de amônio), ou os nitratos, amônio, fosfato de amônio), ou os nitratos, obtidos através do ácido nítrico, que é obtidos através do ácido nítrico, que é produzido a partir da amônia (nitrato de produzido a partir da amônia (nitrato de amônio, nitrato de cálcio, nitrato de sódio).amônio, nitrato de cálcio, nitrato de sódio).

• O ácido nítrico (derivado da amônia) também O ácido nítrico (derivado da amônia) também é empregado para a produção da maioria dos é empregado para a produção da maioria dos explosivos (compostos nitrados) de uso militar explosivos (compostos nitrados) de uso militar (nitrocelulose, nitroglicerina, trinitrotolueno, (nitrocelulose, nitroglicerina, trinitrotolueno, nitroguanidina, nitropentaeritritol).nitroguanidina, nitropentaeritritol).

Page 13: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

• A amônia é utilizada direta ou indiretamente A amônia é utilizada direta ou indiretamente na produção de diversos produtos da indústria na produção de diversos produtos da indústria química: barrilha, ácido nítrico, nailon, química: barrilha, ácido nítrico, nailon, plásticos, vernizes, corantes, borracha e plásticos, vernizes, corantes, borracha e outros.outros.

• O produto é manuseado e transportado de O produto é manuseado e transportado de duas formas: solução aquosa (amônia) e na duas formas: solução aquosa (amônia) e na forma anidra (amoníaco).forma anidra (amoníaco).

• A solução comercial contém, usualmente, 28% A solução comercial contém, usualmente, 28% de amônia.de amônia.

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AMÔNIAAMÔNIA

• A amônia é muito conhecida por todos nós. A amônia é muito conhecida por todos nós. Desde os limpadores com amoníaco até Desde os limpadores com amoníaco até aquele frasquinho que se usa para reanimar aquele frasquinho que se usa para reanimar desmaiados. desmaiados.

• Ela já era conhecida pelos químicos antigos; Ela já era conhecida pelos químicos antigos; Geber (alquimista árabe de nome Abu Musa Geber (alquimista árabe de nome Abu Musa Jabir ibn Hayyan al Sufi - séc. VIII d. C.) Jabir ibn Hayyan al Sufi - séc. VIII d. C.) descreveu a preparação de cloreto de amônio descreveu a preparação de cloreto de amônio (também chamado sal amoníaco - NH(também chamado sal amoníaco - NH44Cl) por Cl) por

aquecimento de urina com sal comum. Daí a aquecimento de urina com sal comum. Daí a expressão alquimista expressão alquimista spiritus salis urinaespiritus salis urinae..

Page 15: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA• Em 1716, J. Kunckel mencionou a formação de amônia Em 1716, J. Kunckel mencionou a formação de amônia

durante a fermentação. S. Hales (1727) observou que, durante a fermentação. S. Hales (1727) observou que, quando se aquece cal (óxido de cálcio - CaO) com sal quando se aquece cal (óxido de cálcio - CaO) com sal amoníaco, numa retorta que permita recolher o amoníaco, numa retorta que permita recolher o desprendimento gasoso sobre água, não parecia desprendimento gasoso sobre água, não parecia desprender nenhum gás; pelo contrário, toda a água desprender nenhum gás; pelo contrário, toda a água era aspirada para o interior da retorta. Quando J. era aspirada para o interior da retorta. Quando J. Priestley (1774) decidiu repetir a mesma experiência, Priestley (1774) decidiu repetir a mesma experiência, só que numa câmara pneumática de mercúrio, obteve o só que numa câmara pneumática de mercúrio, obteve o que denominou de "ar alcalino"; que nada mais é que a que denominou de "ar alcalino"; que nada mais é que a amônia gasosa, cuja fórmula é NHamônia gasosa, cuja fórmula é NH33..

• No laboratório, obtém-se a amônia através do No laboratório, obtém-se a amônia através do aquecimento do cloreto de amônio com hidróxido de aquecimento do cloreto de amônio com hidróxido de cálcio [Ca(OH)cálcio [Ca(OH)22] - conforme a reação: ] - conforme a reação:

2 NH2 NH44Cl + Ca(OH)Cl + Ca(OH)22 CaCl CaCl22 + 2NH + 2NH33 + H + H22OO

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AMÔNIAAMÔNIA

• As pesquisas de Haber, Nernst e seus As pesquisas de Haber, Nernst e seus colaboradores, no início do século XX, colaboradores, no início do século XX, lançaram os fundamentos para a indústria lançaram os fundamentos para a indústria moderna de amônia sintética. Esses moderna de amônia sintética. Esses pesquisadores estabeleceram os dados de pesquisadores estabeleceram os dados de equilíbrio do sistema amônia-nitrogênio-equilíbrio do sistema amônia-nitrogênio-hidrogênio.hidrogênio.

• O desenvolvimento de um processo prático O desenvolvimento de um processo prático para obtenção de para obtenção de amônia sintéticaamônia sintética foi foi realizado graças às pesquisas de Haber, Bosch realizado graças às pesquisas de Haber, Bosch e colaboradores. Esse processo valeu a Haber e colaboradores. Esse processo valeu a Haber o Prêmio Nobel de Química de 1919.o Prêmio Nobel de Química de 1919.

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  • O proceso de Haber é uma reação entre o O proceso de Haber é uma reação entre o

nitrogênio e o hidrogênio para produzir nitrogênio e o hidrogênio para produzir amoníaco.amoníaco.

• Esta reação écatalisada com ferro, sob as Esta reação écatalisada com ferro, sob as condições de 200 atmosferas de pressão e condições de 200 atmosferas de pressão e uma temperatura de 450ºC: uma temperatura de 450ºC:

1/21/2 NN22 (g)(g) + 3/2 H + 3/2 H22 (g)(g) = NH = NH33 (g)(g)

• O processo foi desenvolvido por Fritz Haber e O processo foi desenvolvido por Fritz Haber e Carl Bosch em 1909 e patenteado em 1910. Carl Bosch em 1909 e patenteado em 1910. Foi usado pela primeira vez, em escala Foi usado pela primeira vez, em escala industrial, na Alemanha, durante a Primeira industrial, na Alemanha, durante a Primeira Guerra Mundial. Guerra Mundial.

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  

• Para a produção da amônia, o Para a produção da amônia, o nitrogênio é obtido do ar atmosférico e nitrogênio é obtido do ar atmosférico e o hidrogênio como resultado da reação o hidrogênio como resultado da reação entre a água e o gás natural:entre a água e o gás natural:

CHCH4(g)4(g) + H + H22OO(g)(g) → CO → CO(g)(g) + 3H + 3H2(g)2(g)

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  

• Reação reversível: Reação reversível:

1/21/2 NN22 (g)(g) + 3/2 H + 3/2 H22 (g)(g) = NH = NH33 (g)(g)

• Constante de equilíbrio:Constante de equilíbrio:

23H

21N

NH

22

3

pxp

pKp

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  - Condições de equilíbrio  - Condições de equilíbrio• TEMPERATURATEMPERATURA: A formação do amoníaco é um : A formação do amoníaco é um

processo exotérmico, ou seja, ocorre com processo exotérmico, ou seja, ocorre com desprendimento de calor. Portanto, baixas desprendimento de calor. Portanto, baixas temperaturas favorem a produção do NHtemperaturas favorem a produção do NH33 , e o , e o

incremento da temperatura tende a deslocar o incremento da temperatura tende a deslocar o equilíbrio da reação no sentido inverso. Por equilíbrio da reação no sentido inverso. Por outro lado, a redução da temperatura diminui outro lado, a redução da temperatura diminui a velocidade da reação, portanto, uma a velocidade da reação, portanto, uma temperatura intermediária é a ideal para temperatura intermediária é a ideal para favorecer o processo. Experiências favorecer o processo. Experiências demonstraram que a temperatura ideal é a de demonstraram que a temperatura ideal é a de 450ºC.450ºC.

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  - Condições de equilíbrio  - Condições de equilíbrio• PRESSÃOPRESSÃO: Em virtude do volume de amônia : Em virtude do volume de amônia

formada ser menor que o volume de formada ser menor que o volume de nitrogênio mais o do hidrogênio, o aumento nitrogênio mais o do hidrogênio, o aumento de pressão – de acordo com o “Princípio de Le de pressão – de acordo com o “Princípio de Le Chatelier”, leva a uma maior porcentagem de Chatelier”, leva a uma maior porcentagem de amoníaco no equilíbrio. A pressão é mantida amoníaco no equilíbrio. A pressão é mantida em torno de 200 atmosferas. Os diagramas a em torno de 200 atmosferas. Os diagramas a seguir mostram as relações entre seguir mostram as relações entre temperatura, pressão e a conversão da temperatura, pressão e a conversão da amônia. amônia.

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AMÔNIAAMÔNIA

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AMÔNIAAMÔNIA

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AMÔNIAAMÔNIA

PROCESSO HABERPROCESSO HABER  - Condições de equilíbrio  - Condições de equilíbrio• CATALISADORCATALISADOR: Para ser econômica, a : Para ser econômica, a

velocidade da reação deve ser aumentada, velocidade da reação deve ser aumentada, pois o hidrogênio e o oxigênio isolados pois o hidrogênio e o oxigênio isolados reagem muito lentamente. O catalisador não reagem muito lentamente. O catalisador não afeta o equilíbrio, porém acelera a velocidade afeta o equilíbrio, porém acelera a velocidade da reação para atingir o equilibrio. A adição da reação para atingir o equilibrio. A adição de catalisador permite que o processo se de catalisador permite que o processo se desenvolva favoralmente em temperaturas desenvolva favoralmente em temperaturas mais baixas. No início, para a reação Haber-mais baixas. No início, para a reação Haber-Bosch , usava-se o ósmio e urânio como Bosch , usava-se o ósmio e urânio como catalisadores. Passou-se então a utilizar o catalisadores. Passou-se então a utilizar o ferro, cuja ação catalítica é promovida pela ferro, cuja ação catalítica é promovida pela adição de óxidos de alumínio (3%) e de adição de óxidos de alumínio (3%) e de potássio (1%), que impedem a sinterização.potássio (1%), que impedem a sinterização.

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AMÔNIAAMÔNIA

• Na indústria, o ferro catalítico é Na indústria, o ferro catalítico é preparado pela exposição da preparado pela exposição da magnetita, um óxido de ferro, ao magnetita, um óxido de ferro, ao hidrogênio aquecido. A magnetita é hidrogênio aquecido. A magnetita é reduzida a ferro metálico com a reduzida a ferro metálico com a eliminação do oxigênio no processo.eliminação do oxigênio no processo.

• A amônia formada é um gás, porém A amônia formada é um gás, porém refrigerado e sob alta pressão é refrigerado e sob alta pressão é liquefeito. Nestas condições, sob a liquefeito. Nestas condições, sob a forma líquida, não ocorre a forma líquida, não ocorre a reversibilidade, ou seja, a reação de reversibilidade, ou seja, a reação de decomposição em nitrogênio e decomposição em nitrogênio e hidrogênio não acontece.hidrogênio não acontece.

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AMÔNIAAMÔNIA

CATALISADOR:CATALISADOR:• O Ferro é o catalisador mais satisfatório, O Ferro é o catalisador mais satisfatório,

embora pareça perder rapidamente a embora pareça perder rapidamente a atividade quando aquecido acima de 520ºC. atividade quando aquecido acima de 520ºC.

• O ferro é promovido por óxidos metálicos, O ferro é promovido por óxidos metálicos, principalmente um óxido anfótero de um principalmente um óxido anfótero de um metal, como de alumínio, zircônio ou silício e metal, como de alumínio, zircônio ou silício e de um óxido alcalino como o de potássio.de um óxido alcalino como o de potássio.

• Pesquisas de P.H. Emmett demonstratam que Pesquisas de P.H. Emmett demonstratam que utilizando-se catalisador com dois promotores, utilizando-se catalisador com dois promotores, obtém-se 13 a 14% de conversão, com um só obtém-se 13 a 14% de conversão, com um só promotor, obtém-se 8 a 9% de conversão e promotor, obtém-se 8 a 9% de conversão e com o catalisador ferro puro obtém-se 3 a 4% com o catalisador ferro puro obtém-se 3 a 4% (450ºC , 100 atm, H(450ºC , 100 atm, H22:N:N22 3:1) 3:1)

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AMÔNIAAMÔNIA

CATALISADOR:CATALISADOR:• Os catalisadores modernos são feitos com Os catalisadores modernos são feitos com

magnetita contendo Kmagnetita contendo K22O, CaO, MgO, AlO, CaO, MgO, Al22OO33, , SiOSiO22 e traços de TiO e traços de TiO22, ZrO, ZrO22 e V e V22OO55..

• Os promotores fazem com que o catalisador Os promotores fazem com que o catalisador seja mais poroso.seja mais poroso.

• Os catalisadores mais ativos em temperatura Os catalisadores mais ativos em temperatura baixa seriam os mais valiosos. Esses baixa seriam os mais valiosos. Esses catalisadores são envenenados pelo contato catalisadores são envenenados pelo contato com muitas substâncias, como o cobre, o com muitas substâncias, como o cobre, o fósforo, o arsênio e o enxofre, que afetam a fósforo, o arsênio e o enxofre, que afetam a estrutura eletrônica do ferro; o monóxido de estrutura eletrônica do ferro; o monóxido de carbono também reduz fortemente a atividade carbono também reduz fortemente a atividade de catálise.de catálise.

Page 28: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

CATALISADOR:CATALISADOR:• Um mecanismo detalhado da catálise que leva Um mecanismo detalhado da catálise que leva

ao amoníaco é o seguinte:ao amoníaco é o seguinte:

NN22 + 2Fe = + 2Fe = 2Fe-N2Fe-Nadsads

HH22 + 2Fe = + 2Fe = 2Fe-H2Fe-Hadsads

NNadsads + H + Hadsads = = NHNHadsads

NHNHadsads + H + Hadsads = = NHNH2ads2ads

NHNH2ads2ads + H + Hadsads = = NHNH3ads3ads

NHNH3ads3ads = = NHNH3dessorv3dessorv

Page 29: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

VELOCIDADE ESPACIAL:VELOCIDADE ESPACIAL:• É o número de pés cúbicos de gases, nas É o número de pés cúbicos de gases, nas

condições normais (0ºC e 760 mmHg), que condições normais (0ºC e 760 mmHg), que passam sobre 1 ftpassam sobre 1 ft33 de catalisador, durante de catalisador, durante uma hora.uma hora.

• A velocidade espacial varia consideravelmente A velocidade espacial varia consideravelmente nos diversos processos e entre diversas nos diversos processos e entre diversas fábricas que adotam o mesmo processo.fábricas que adotam o mesmo processo.

• A velocidade espacial, na maioria das A velocidade espacial, na maioria das indústrias, situa-se entre 10.000 e 20.000.indústrias, situa-se entre 10.000 e 20.000.

Page 30: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIA

PROCEDIMENTOS DE FABRICAÇÃO:PROCEDIMENTOS DE FABRICAÇÃO:• Variações de pressão, de temperatura, de Variações de pressão, de temperatura, de

catalisador e de equipamentos foram catalisador e de equipamentos foram adotadas em fábricas localizadas em todo o adotadas em fábricas localizadas em todo o mundo, a partir do processo Haber original.mundo, a partir do processo Haber original.

• Existem muitas diferenças entre as fontes Existem muitas diferenças entre as fontes econômicas de hidrogênio. econômicas de hidrogênio.

Page 31: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

AMÔNIAAMÔNIADenomi-Denomi-naçãonação

Pressão Pressão atmatm

Temp Temp ºCºC

Con-Con-versãoversão CatalisadorCatalisador Fonte de Fonte de

H2H2

Mont CenisMont Cenis 120-120-160160

400-400-425425 9-209-20 Cianeto de Cianeto de

ferroferroH2 ele-H2 ele-trolíticotrolítico

American American (gde.)(gde.) 150150 500500 1414 Ferro com Ferro com

promotor duplopromotor duploGás Gás

naturalnatural

Haber Haber BoschBosch

200-200-300300 550550 88

Ferro com Ferro com promotorpromotor

Gás de Gás de águaágua

Fauser Fauser MontecatiniMontecatini

200-200-300300 500500 12-2212-22 Ferro com Ferro com

promotorpromotorCuba ele-Cuba ele-trolíticatrolítica

American American (peq.)(peq.) > 300> 300 500500 2020 Ferro com Ferro com

promotor duplopromotor duploGás Gás

naturalnatural

CasaleCasale 600600 500500 15-2515-25 Ferro com Ferro com promotorpromotor DiversasDiversas

ClaudeClaude 900900 500-500-650650 40-8540-85 Ferro com Ferro com

promotorpromotorGás de Gás de

coqueriacoqueria

Du PontDu Pont 900900 500500 40-8540-85 Ferro com Ferro com promotorpromotor

Gás Gás naturalnatural

Page 32: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

N2

Page 33: PROCESSOS QUÍMICOS INDUSTRIAIS I

Conversor daConversor daSíntese daSíntese daAmôniaAmônia