KRALJEVINA SRBA, HRVATA I SLOVENACA
UPRAVA ZA ZAŠTITU mS&Lr,
Klasa 75 (2)
t.W;l
INDUSTRISKE SVOJINE
Izdan 1. Juna 1927.
PATENTNI SPIS BR. 4274
Harold William Blackburn i Walter Thomas, London.
Poslupak za izradu amonijaka.
Prijava od 5. avgusta 1925.	Važi od 1. februara 1926.
Ovaj se pronalazak odnosi na izradu a-monijaka procesom sinteze uz pripomoć dejstva katalizatora.
Poznata je izrada amonijaka, koji se do-bija provođenjem azota sa slobodnim vo-donikom preko nekog katalizatora na podesnoj temperaturi i povečanim pritiskom. Zatim je predlagano da se izvrši neposredno sjedinjavanje slobodnog vodonika i a-zota provođenjem vazduha, ili sjedinjavanjem druge smeše iz azota i kiseonika i gasa, koji sadrži vodonik, n. pr. ugljeni gas ili vodeni gas, u prisustvu vodene pare a preko gvozdenog oksida, bizmuta, ili hroma, zagrevanog do tamnog crvenila. Ovaj pronalazak pak razlikuje se od dosedanjih procesa i razlika je izložena dole u opisu.
Utvrđeno je sad, da se amonijak može obrazovati sintetički ako se preko nekog katalizatora uz primenu toplote propusti prosta smeša iz gasnog azota i pare.
Jedini prethodni predlog, koliko nam je poznato, odnosno dovođenja proste smeše iz pare i azota u dodir sa katalizatorom sastoji se u tome, što se naročito pripremljena koloidalna glina upotrebljava kao katalizator. Utvrđeno je da postupak ovog jedinog primera daje male tragove amonijaka.
S druge strane, učinili smo znatan pronalazak sa vrlo dobro poznatim katalizatorima, kao što su ugljen u svojim raznim oblicima, metalni nikal, metalno gvožđe i oksidi i hidroksidi ovih metala. Mogućno je, čak i kad se radi na pritiscima, koji su blizu ili ravni atmosferskom pritisku, dobiti veliku količinu trgovačke kakvoće amonija-
ka, koja sravnjena sa količinom dobivenom sa dosadanjim procesima govori u prilog našem postupku.
Prema ovom pronalasku imamo poslupak za izradu amonijaka, koji se sastoji u tome, što se uz primenu toplote prosta smeša gasnog azota i pare dovodi u dodir sa jednim katalizatorom, koji je sposoban da potpomaže obrazovanje amonijaka, čija je količina ravna l"/o (P° zapremini) iz kom-binovane zapremine azota i pare u smeši.
Broj prinosa naveden u gornjem pasusu treba uzeti kao pribižno najmanji prinos s obzirom na upotrebljene katalizatore, pa prema tome isti ne treba smatrati kao o-graničenje pronalaska na upotrebu katalizatora, koji daju prinos od l°/o- Međutim mogućno je dobiti iskorišćenja mnogo većeg reda. Sa ugljenom iskorišćeno je 6 i 7% na skoro atmosferskom pritisku, a sa drugim katalizatorima mogućno je dobiti još veći prinos.
Pronalazak se razlikuje od postupaka u kojima se kompleksne azotne gasne smeše, n. pr. Dowson-ov gas, zajedno sa parom prevode preko katalizatora. Izraz „prosta smeša iz azota i pare“ znači smeša, koja se sastoji jedino iz azota i pare. Gornji izraz isključuje smešu iz vazduha i pare, za koju je utvrđeno da nije podesna za ovaj pronalazak.
Važna dobra strana ovog pronalaska leži u tome, što je isključena potreba za slobodnim vodonikom. Vodonik, koji je potreban za kombinaciju sa azotom, dobija se iz pare, koja se razlaže u prisustvu katali-
Din. 10.
zalora i azola pri čem se nascentni vodo-nik vezuje sa azotom (dejstvom katalizatora) i time se obrazuje amonijak.
Utvrđeno je da su izvesni katalizatori n. pr. gore pomenuti, veći ubrzivači reakcije nego ostali. Povodom toga, možemo reći da utvrđeno, da aluminium, hrom, kobalt, cink, mangan i oksidi i hidroksidi ovih metala ne ubrzavaju dovoljno reakciju, da bi se mogli sa uspehom upolrebiti po ovom postupku.
Prema karakteristici pronalaska, postupak se sastoji u dovođenju u dodir proste sme-še gasrog azota i pare sa ugljenom na temperaturi, koja nije manja od 500°C, a najbolje je na temperaturi oko 900°C. Ova temperatura pri radu sa ugljenikom ne srne preći 1400°C.
Temperature reakcije u slučaju metalnog nikla, gvožđa i hidroksida nikla ako se u-potrebe kao katalizatori, ne srne biti ispod 650°C, odns. 450°C odns. 200°C, pri čem su najpodesnije temperature oko 1000°C odns. 500°C i 400°C a maksimalne 1400°C odns. 550°C i 800°C.
Najbolje je da se metalni nikal i gvožđe upotrebe u obliku redukovanog, usitnjenog nikla i trgovačkog gvožđa.
Prema jednom važnom uslovu ovog pronalaska reakcija se treba izvoditi na atmosferskom ili oko atmosferskog pritiska. Stručnjacima će ova osobina pronalaska pasti u oči kao vrlo korisna, jer su dosadanji procesi izvođenja pri vrlo visokim pritiscima.
Prema jednom načinu izvođenja pronalaska pregrejana para zajedno sa prečišćenim azotom provodi se kroz jedan sud, u kome se nalazi uprašeni drveni ugalj. U sudu je temperatura približno 900°C; relativne težinske srazmere pare i azota jesu približno 4:1 a pritisak u reakcionoj komori je oko 1.7 kgr. na cm2. Para se razlaže oslobođavajući nascentni vodonik, koji se dejstvom katalizatora, vezuje sa azotom, koji se unosi u komoru, da bi se obrazovao amonijak. Amonijak izlazi iz suda pomešan sa kiseonikom, i po jednoj karakteristici pronalaska, kiseonik se može upo-trebiti kao sporedni proizvod postupka. Za tu svrhu amonijak se može odvojiti iz gasova, koji izlaze iz suda, n. pr. propuštanjem gasova kroz vodu.
Kao što je gore pokazano, veličina radnih temperatura i najbolje ili podesne temperature variraju sa upotrebljenim katalizatorima. Tako isto utvrđeno je da prinos varira sa veličinom pare i azota. Najpodesniji odnos je četiri težinska dela pare prema jednom težinskom delu azota.
Prinos kad se nikal upofrebljuje obično je približan prinosu ugljena, kad se ovaj u-potrebi kao katalizator. U mesto da se u-
potrebi ugljenik nikal ili gvožđe, može se upotrebiti platina kao katalizator.
Odnos temperatura, i najbolja temperatura za slučaj ako se oksid nikla upotrebi kao katalizator, isti su kao i za hidroksid nikla.
Bolje je da se smeša pare i azota prvo provede kroz zagrejanu cev pre ulaska u reakcioni sud, tako da se para pregreje do temperature, koja je ravna temperaturi reakcije.
Valja primetiti da se, i ako je izraz „katalizator" upotrebljen u ovom opisu, može desiti u izvesnim slučajevima malo raspadanje materijala, koji je upotrebljen kao katalizator. Na pr. ako se upotrebljuje ugljen, onda se može reći: da je nastupila neznatna oksidacija za vreme procesa.
Patentni zahtevi:
1.	Postupak za izradu amonijaka, naznačen time, što se na toploti prosta gasna smeša azota i pare dovodi u dodir sa katalizatorom, koji je sposoban da potpomogne obrazovanje amonijaka tako da se debija prinos, koji je ravan 1% po zapremi-ni od kombinovane zapremine azota i pare u smeši.
2.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se prosta smeša gasnog azota i pare na toploti dovodi u dodir sa ugljenom kao katalizatorom.
3.	Postupak po zahtevu 1, naznačen time, što se prosta smeša iz gasnog azota i pare na toploti dovodi u dodir sa jednim metalnim katalizatorom.
4.	Postupak po zahtevu 2, naznačen time, što temperatura reakcije ne pada ispod 500°C a najbolje je da se nalazi oko 500°C.
5.	Postupak po zahtevu 4, naznačen time, što primenjena temperatura ne prelazi 1400°C.
6.	Postupak po zahtevu 3, naznačen time, što se katalizator sastoji iz metalnog nikla.
7.	Postupak po zahtevu 6, naznačen lime, što temperatura ne pada ispod 650°G a najbolje je oko 1000°C.
8.	Postupak po zahtevu 7, naznačen time, što temperatura ne prelazi 1400°C.
9.	Postupak po zahtevu 3, naznačen time, što se katalizator sastoji iz metalnog gvožđa.
10.	Postupak po zahievu 9, naznačen time, što temperatura ne pada ispod 450°C a najbolje je da je oko 5G0°C.
11.	Postupak po zahtevu 10, naznačen time, što upotrebljena temperature ne prelazi 550°C.
12.	Postupak po zahtevu 3, naznačen ti-
me, što se katalizator sastoji iz niklenog oksida iti hidroksida istog.
13.	Postupak po zahtevu 12, naznačen time, što temperatura ne pada ispod 2000C a najbolje je da se nalazi oko 400°C.
14.	Postupak po zahtevu 13, naznačen time, što primenjena temperatura ne prelazi 800°C.
15.	Postupak po zahtevu 1—14, naznačen time, što se reakcija vrši na ili oko atmosferskog pritiska.
16.	Postupak po ma kom od gornjih zahteva, naznačen time, što je odnos po te-žini između pare i azo!a u smeši, dovedenoj u dodir sa katalizatorom, stvarno veći od stehiometriskih srazmera za obrazovanje amonijaka (n. pr. približno je 4:1).
17.	Postupak po zahtevu 1—16, naznačen time što se para pregrejava pre reakcije do temperature, koja je približno ravna reakciji temperature.