Электрохимический способ получения соединений азота Советский патент 1961 года по МПК C25B1/00 C01B21/00 C01C1/02 

Известный способ получения связанного азота заключается в каталитическом получении аммиака из азота и водорода н в последующей переработке его в азотную кислоту или азотные удобрения. Недостатками способа являются: применение высоких температур н давлений, большой расход энергии неприменение дорогостоящего оборудования.

Предлагается электрохимический способ получения соединений азота, например аммиака, основанный на применении азотного электрода. По опытам авторов азот при 450° на металлическом электроде (никель, кобальт), нанесенном в виде пористой пленки на электропроводное стекло, подвергается катодному восстановлению с образованием отрицательных ионов. Данное обстоятельство дает возможность создания промышленного газового элемента, в котором анодный процесс заключаегся в окислении водорода или другого газа (окиси углерода, углеводородного газа и т. д.), а катодный - в восстановлении азота. Образующиеся отрицательные ионы азота могут непосредственно поглощаться электролитом с образованием азотосодержащего соединения. В случае окисления водорода таким образом возможно осуществить синтез аммиака. Электрохимический способ получения аммиака и других соединений азота с применением азотного электрода неизвестен.

Предложение является перспективным для разработки новых ipjмышленных способов фиксации атмосферного азота. По мнению заявителей активация инертной молекулы азота осуществляется за счет электронного перехода, приводящего к ионизации молекулы азота. Опыты авторов показали, что на металлическом электроде, нанесенном в зп.Л пористой пленки на электропроводное стекло и поляризованным через стекло от внешнего источника постоянного тока, очищенный газообразный азот при 150° подвергается катодному восстановлению с образованием

отрицательных ионов. При этом каждому потенциалу металлической пленки, измеренному через стекло против постоянного электрода сравнения, соответствует своя, определенная скорость катодного восстановления. При отсутствии поляризующего тока потенциал пленки определяется равновесием между газообразным азотом и его ионами. В качестве металлических электродов применялись медь, кобальт, никель. Для увеличения возможной плотности тока восстановления предлагается использовать не твердый, а расплавленный электролит, а вместо металлических пленок применять пористые металлокерамические (например, никелевые) электроды с продувкой газа через пористый электрод. Через катод продувается азот, а через анод - водород, который за счет своей ионизации обеспечивает протекание анодного процесса.

В результате раздельной ионизации азота и водорода открываются благоприятные условия для получения аммиака. В таблице даны потенциалы электровосстановления азота при различных плотностях тока. Измеренные против воздушносеребряного электрода сравнения при температуре 450° приведены в следующей таблице.

Предмет изоб ретения

Электрохимический способ получения соединений азота, например аммиака, основанный на применении азотного электрода, отличающийся тем, что, с целью фиксации атмосферного азота, его подвергают электрохимическому восстановлению с одновременным или последующим взаимодействием продуктов восстановления с водородом или с другими элементами.

840 910 965 995 IC50