Ammoniak ontstaat uit aardgas, stoom en lucht

Uitwerking opdracht 2a: Ammoniak ontstaat uit aardgas, stoom en lucht.
We gaan een totaal reactie afleiden uit de stappen in de ammoniakfabriek, waaruit blijkt dat
ammoniak ontstaat uit aardgas, stoom en lucht. Ga er vanuit dat volgens “reactie 1” 3 mol
CH4 en volgens “reactie 2” 4 mol CH4 verbruikt wordt.
Reactie 1
CH4 + H2O
CO + 3 H2
x3
Reactie 2
CH4 + 0,5 O2 + 2 N2
CO
x4
+ 2 H2 + 2 N2
1. Wat is de totaal reactievergelijking dan ?
7 CH4 + 3 H2O + 2 O2 + 8 N2
7 CO + 17 H2 + 8 N2
De reactie in de conversie moet hierbij opgeteld worden :
CO + H2O
CO2
+ H2
x7
2. Wat wordt dan de totaal reactievergelijking dan?
7 CH4 + 10 H2O + 2 O2 + 8 N2
7 CO2+ 24 H2 + 8 N2
3. In welke molverhouding zijn H2 en N2 nu aanwezig?
De molverhouding van H2 : N2 is nu in de gewenste verhouding 3 : 1
4. Geef de reactievergelijking voor de vorming van ammoniak uit waterstof en stikstof.
In de ammoniaksynthese vindt de volgende reactie plaats :
N2 + 3 H2
2 NH3
x8
5. Tel de reactievergelijking van 4 op bij de totaal reactievergelijking van 2
7 CH4 + 10 H2O + 2 O2 + 8 N2
7 CO2+ 16 NH3
6. Wat wordt nu de totaal reactievergelijking van de ammoniakfabriek?
7. Leg met het resultaat van 5 uit dat ammoniak ontstaat uit aardgas, stoom en lucht.
Zie 5: aardgas + stoom (water) + lucht (zuurstof) geeft koolstofdioxide + ammoniak
Kunstmest en industrie: uitwerking opdracht 2a: de ammoniakfabriek
1