PROCESO CIENTÍFICO DE LA OBTENCIÓN DEL AMONIACO

Método de reformado con vapor

A continuación se explica el proceso de obtención de amoníaco teniendo como referencia el diagrama de flujo de bloques del método de reformado con vapor. Este método es el más empleado a nive mundial para la producción de amoniaco.
Se parte del gas natural constituido por una mezcla de hidrocarburos siendo el 90% metano (CH₄) para obtener el H₂ necesario para la síntesis de NH₃.

Desulfuración

Antes del reformado tenemos que eliminar el S que contiene el gas natural, dado que la empresa distribuidora le añade compuestos orgánicos de S para olorizarlo.

R-SH + H₂ RH + H₂S hidrogenación

H₂S + ZnO H₂O + ZnS adsorción

Reformado

Una vez adecuado el gas natural se le somete a un reformado catalítico con vapor de agua (craqueo- rupturas de las moléculas de CH4). El gas natural se mezcla con vapor en la proporción (1 : 3,3)-(gas : vapor) y se conduce al proceso de reformado, el cual se lleva a cabo en dos etapas

Reformador primario

El gas junto con el vapor se hace pasar por el interior de los tubos del equipo donde tiene lugar las reacciones siguientes

CH₄ + H₂O CO + 3H₂ ΔH = 206 kj/mol

CH₄ + 2H₂O CO₂ + 4H₂ ΔH = 166 kj/mol

reacciones fuertemente endotérmicas

CICLO DEL NITRÓGENO

a) Explica en tus propias palabras cómo funciona el ciclo del nitrógeno

1-Nitrógeno atmosférico, 2-Entrada en la cadena alimentaria, 3-Descomposición de la materias animales (amonificación), 4-Devolución a la atmósfera por desnitrificación, 5-Ingreso en el medio acuático por lixiviación, 6-Humus, 7-Nitrificación. 8-Fijación del nitrógeno en las raíces por las bacterias simbióticas, 9-Absorción del nitrógeno producido por la actividad eléctrica de la atmósfera, 10-Descomposición de las materias vegetales (amonificación).

b) ¿Por qué si el aire está compuesto de una gran cantidad de nitrógeno, éste no se le puede aprovechar directamente?

Debido a que las plantas, o la mayoria de ellas no pueden aprovechar el nitrogeno gaseoso, lo hacen cuando esta en el suelo y lo absorven con sus raices y el nitrogeno puede fijarse al suelo a través de los rayos y de los cultivos.

c) ¿Cómo se produce la fijación del nitrógeno a través de los rayos?

Los rayos producen átomos de Oxígeno y Nitrógeno en el aire, que se producen cambios químicos, que benefician a las plantas y los compuestos nitrogenados obtenidos se mezclan con el agua, llegando así al suelo, donde son absorbidos por las plantas.

d) ¿Cómo se produce la fijación del nitrógeno a través de los cultivos?

Se produce al rotar los cultivos como, el maíz, que consume mucho nitrogeno con las legumbres, quienes son quienes devuelven al suelo grandes cantidades nitrógeno. Por medios de los nódulos, que se encuentran en las raíces, donde se desarrolla el proceso de fertilización natural, que están producidas por bacterias, estas fijan el nitrógeno para que  las plantas puedan asimilarlas y mantienen una relación simbiótica con las legumbres, y luego al estar regado el nitrógeno en el suelo, este es absorbido por las hiervas.

 e) ¿Cómo se contamina el medio ambiente con los excesos del nitrógeno?

Mediante el uso de fertilizantes artificiales, ya que al ser regados, estos caen en pozos de aguas y también en las plantas, porque este fertilizante artificiales se filtran en el suelo.

Además, la abundancia del nitrógeno en los ríos, lagos, mares,  hacen que crezcan y aparezcan plantas acuáticas con gran concentración de nitrógeno, matando y perjudicando a la vida marina.

El nitrógeno es uno de los principales contaminantes de las aguas subterráneas. Es conocido que las plantas aprovechan únicamente un 50% del nitrógeno aportado en el abonado, esto supone que el exceso de nitrógeno se pierde, generalmente lavado del suelo por el agua que se filtra al subsuelo, siendo arrastrado hacia los acuíferos, ríos y embalses, contaminando, por tanto, las aguas destinadas a consumo humano. De hecho, en muchos trabajos de investigación se ha concluido que el principal factor responsable de la contaminación de las aguas subterráneas por nitratos es la agricultura.

 

AMONIACO

AMONIACO

Amoniaco, ese líquido que prácticamente todas las casas tienen. Actualmente obtener amoniaco es muy simple y barato...

Corresponde con un hidruro del grupo 15. El amoníaco es de gran importancia en la industria y se produce a escala masiva.

El amoniaco es un gas incoloro, intensamente picante y tóxico en altos niveles de exposición. Se produce a nivel mundial para su uso como fertilizante y como fuente primaria de nitrógeno en la producción de muchas sustancias químicas.

El amoníaco es uno de los compuestos de limpieza más antiguo.

En realidad se remonta al antiguo Egipto.

Antes de la Primera Guerra Mundial se producía sobre todo por la destilación de productos vegetales nitrogenados.

El amoníaco producido con una técnica nueva fue usado por primera vez a gran escala por los alemanes en la Primera Guerra Mundial para la producción de municiones.

El proceso Haber se utiliza para toda la producción global. En este proceso el nitrógeno y el hidrógeno se combinan a altas temperaturas y presiones (distintos métodos) sobre un catalizador de hierro dopado. Tan novedosos e importantes eran los problemas químicos e ingenieriles surgidos en su producción que fueron concedidos dos premios Nobel: uno a Haber quien desarrollo el proceso químico, y el otro para Bosch que diseño las primeras plantas de producción. Este proceso ha tenido gran influencia en la civilización debido a que el amoníaco es la primera fuente de la mayoría de los compuestos que contienen al nitrógeno, incluidos los fertilizantes. Antes del proceso las fuentes de nitrógeno para los fertilizantes eran el excremento de ave y el salitre.