Wiadomo, ze wyrób syntetyczny amonjaku, wychodzac z jego czesci skladowych mógl byc wykpnany technicznie tylko po doprowa¬ dzeniu do pewnego cisnienia gazów przed re¬ akcja. Dla tego cisnienia proponowano rozma¬ ite* wielkosci od 1 do 100 atm, dzialajac przy temperaturze wyzszej od zaru ciemnej czerwieni, przy zastosowaniu srodka katali¬ tycznego lub bez niego. Nastepnie Haberowi powiodlo sie wynalezc sposób technicznego wyrobu, dzialajac zarówno przy podniesionej stosunkowo temperaturze i przy zastosowaniu katalizatora, lecz uzywajac znacznie wyzszego cisnienia jak to 100 do 200 atm , stosowa¬ nego juz przy wyrobie gazów sprezonych, uwazanego jednak za bardzo wysokie.Zreszta sam Haber wskazal w swej pracy, tycznajcej sie tego przedmiotu i wydrukowanej w „Czasopismie dla elektrochemji XIX wieku" 1913 roku, cisnienia przy których pracowal i które wahaly sie miedzy wskazanemi powyzej liczbami, wzmiankowal nawet, ze teoretycznie zawartosc NH3 wzrasta stosownie do cisnienia tylko wtedy, gdy warunki pozwalaja na otrzy¬ manie nieznacznych zawartosci amonjaku i ze dla wiekszej koncentracji podniesienie cisnie¬ nia nie jest tak korzystnem.Skadinad wiadomo, ze przy cisnieniach po¬ wyzej 200 do 300 atmosfer gazy, a mianowicie azot i wodór, wrziete oddzielnie lub zmieszane daja sie sprezac mniej wiecej z latwoscia, co sie wyraza przez okreslenie spólobjetosci t. j. objetosci wlasciwej materji, przyjetej za nie¬ scisliwa i objetosci najmniejszej, do jakiej mozna scisnac gaz. Z tego wynika, ze przy tern sprezaniu gestosc gazów wzrasta wolniej niz cisnienie i wskutek tego toz samo dzieje sie z dzialaniem, zwanem „dzialaniem mas", stano-wiacem jeden ze wspólczynników równowagi reakcji.Wreszcie pod wzgledem praktycznym jest bardzo trudno otrzymac cisnienie wyzsze od wymienionych, utrzymac przytem szczelnosc aparatów i skombinowac cisnienie z wysokie- mi temperaturami.Z róznych wiec powyzszych wzgledów nale¬ zaloby porzucic wszelka mysl przekroczenia cisnien od 150 'do 200 atmosfer, stosowanych dotychczas przy wyrobie sprezonych gazów.W rzeczywistosci wszystkie badania od czasu Habera byly prowadzone w kierunku mozliwie najwiekszego obnizenia cisnienia dzialajacego.Otóz obecni wynalazcy znalezli, ze w prze¬ ciwienstwie do wymienionego powyzej daze¬ nia, mozna zastosowac w sposób zwyczajny cisnienia znacznie wyzsze niz wymienione, ze stosowanie nadzwyczaj wysokich cisnien o 400 — 2000 atm ma liczne zalety i cala czyn¬ nosc odbywa sie bez trudnosci w warunkach, opisanych ponizej. Cisnienia te, nieuzywane jeszcze dotad, spotykaja sie w artylerji i na¬ dano im nazwe nadcisnien. Wynalazcy okre¬ slili warunki pozwalajace na zastosowanie tych cisnien lub wymagajace ich. Wbrew te¬ mu, co mozna bylo przypuszczac, obecnosc katalizatora jest konieczna, lecz zwiekszenie wydajnosci reakcji pozwala unikac silnych ka¬ talizatorów, które qa drogie, lecz mozna brac katalizatory znane np. zelazo.Doswiadczenia wykazaly, ze najodpowied¬ niejsza temperatura jest 500 — 700°C stosow¬ nie do wlasciwosci katalizatora. Równiez, na¬ wet przy zastosowaniu mniej silnych kataliza¬ torów otrzymuje sie praktycznie odpowiednie spólczynniki przetwarzania.Wreszcie wynalazcy wykryli, ze nawet przy aparatach o slabej stosunkowo wydajnosci, reakcja raz rozpoczeta nie potrzebuje dla swe¬ go podtrzymania ciaglego doprowadzania cie¬ pla. Nadmiar ciepla, który powinien byc usu¬ niety przez odpowiednie ostudzenie zewnetrz¬ nej powierzchni srodka katalizujacego w stre¬ fie reakcji, moze byc latwo zebrany pod nada¬ jaca sie zuzytkowac postacia np. w postaci pa¬ ry wodnej o wysokiem cisnieniu, która mogla¬ by np. dostarczyc czesci sily napednej, nie¬ zbednej do wykonania procesu.Z powodu osiagnietego wysokiego spólczyn- nika zlaczenia i cisnienia przy procesie, otrzy¬ many amonjak moze byc latwo skroplony za- pomoca obiegu zimnej wody za wylaczeniem wszelkiego innego specjalnego srodka chlo¬ dzacego. W ten sposób unika sie trudnosci technicznych, opisanych przez Habera. Daje sie to osiagnac bez znacznej straty ciepla aparatów pod cisnieniem, których jedna czesc jest nagrzana do wysokiej temeratury, a druga ostudzona dosc nisko mniej wiecej do 30°C ponizej zera, co jest koniecznem w tym wypadku do skroplenia amonjaku.Dalej zamiast przepuszczac kilkakrotnie raz- za razem mieszanine reakcyjna nad tym sa¬ mym katalizatorem, dodajac po kazdym prze¬ plywie cokolwiek swiezej mieszaniny, jak to ma miejsce w znanych dotychczas sposobach, znaleziono korzystnem przepuszczac miesza¬ nine stopniowo nad katalizatorami, umieszczo- nemi w szereg zwykle w ilosci dwóch do trzech (jedynie dla 1000 atm) wskutek wysokiego wspólczynnika przetwarzania. Spo¬ sób ten pozwala na usuwanie gazów naze- wnatrz po przejsciu nad ostatnim katalizatorem, zawierajacych, oprócz nieznacznej pozostalo¬ sci niezwiazanego azotu i wodoru, takze do¬ mieszki, jak argon, jezeli azot byl wziety z po¬ wietrza atmosferycznego. Z tego wynika, ze proces ojdbywa sie w, sposób ciagly, podczas gdy przy znanych, dotychczas sposobach ko¬ niecznem jest przerywanie od czasu do czasu procesu dla usuniecia nazewnatrz odpadków, jakie sie powoli gromadza.Dzieki obecnemu sposobowi wydajnosc a- monjaku wzrasta znacznie, poniewaz czynnik przetwarzania moze dochodzic do 50% przy dzialaniu pod cisnieniem 1000 atm podczas gdy przy dawnych sposobach nie przekraczal 11 do 14%.Zalaczony przy niniejszym rysunek sche¬ matyczny przedstawia jeden z typów aparatu do wykonania obecnego procesu.Przypuscmy, ze mieszanina azotu i wodoru, zlozona z 3 czesci objetosciowych wodoru na iedna czesc azotu zostaje scisnieta zapomoca znanych maszyn przy 100 atm. W tym stanie mieszanina ta zostaje wessana przez rurke t i po ewentualnym przeplywie przez dczy- szczacze, nie przedstawione na rysunku, przez specjalny kompresor o bardzo Wysokiem ci¬ snieniu, zwany nadkompresorem, Ci C2. Ma¬ szyna ta sklada sie np. z dwóch stopni i z dwóch cylindrów z nurnikami p, /?'. W pierw¬ szym stopniu cisnienie mieszaniny zostaje podniesione ze 100 do 350 atm, w drugim zas z 350 do 1000.K jest to pierwszy katalizator, do którego mieszanina o nadcisnieniu doplywa przez tAB. Aparat ten sklada sie z bardzo szerokiej rury T bez szwów ze stali lub odpowiedniego metalu o wysokie? odpornosci mechanicznej, a nieznacznem przewodnictwie cieplnem, zamknietej na prawym koncu, w której umieszczona jest wspólsrodkowa wezsza rura 7\ otwarta na prawym koncu i prowadzona na swym swo¬ bodnym koncu w pierscieniu dziurkowanym.Ta druga rura, zawierajaca z prawego konca substancje katalizujaca, jest umocowana na le¬ wym koncu w korku metalowym A, nacisnie¬ tym szcze!nie (zapomoca wstawionych u- szczelnien np. miedzianych) na lewy koniec zewnetrznej rury. W korku A jest osadzona szczelnie druga rura szeroka G, tworzaca skraplacz i otoczona w tym celu pochwa E z cyrkulacja wody.Rura G rozszerza sie u dolu w czesci F, gdzie sie gromadzi skroplona ciecz, usuwana nazewnatrz przez kurek R, podczas gdy nie- -zwiazane gazy kieruja sie przez rure H do drugiego katalizatora JC l o ile tego potrzeba, do trzeciego, których rozmiary moga byc mnjiejsze.Lewa czesc zespolu T, 7\ tworzy wymie¬ niacz ciepla, gdzie mieszanina gazowa, doply¬ wajaca przez B, ogrzewa sie do temperatury reakcji, dzieki wytworzonemu przez nia cie¬ plu. W prawej czesci mieszanina ta posredni¬ czy w odprowadzaniu ciepla reakcji naze¬ wnatrz. Spostrzezono, ze nieznaczne wymiary srodkowej rury, wynik bezposredni nadzwy¬ czajnego cisnienia, ulatwia znacznie odprowa¬ dzanie poprzez scianki ciepla, rozwinietego dla uzyskania najodpowiedniejszej dokladnej temperatury, poniewaz wielka ilosc ciepla jest wytworzona w bardzo malej objetosci.Tu odprowadzanie pewnej ilosci ciepla o wysokiej temperaturze poprzez stosunkowo nieznaczny przekrój przejscia wywoluje znaczna róznice temperatury pomiedzy we¬ wnetrzna komora katalizy i zewnetrzna scian¬ ka pochwy, wytrzymujacej cisnienie;: róznica ta zostaje osiagnieta przez to, ze pochwa jest utworzona, jak to powiedziano powyzej, z metalu o zlem przewodnictwie ciepla. Z tego wynika, ze warstwy zewnetrzne pochwy, po¬ zwalajac calkowicie na odprowadzanie znacz¬ nej ilosci ciepla nazewnatrz, utrzymuja sie przy dosc niskiej temperaturze, by nie narazic odpornosci mechanicznej metalu i swej nie- przenikliwpsci wzgledem gazów. Zreszta, o ile jest potrzebnem, mozna ulatwic osiagniecie ni¬ skiej temperatury zewnetrznej przez u- mieszczenie miedzy komora reakcyjna a we¬ wnetrzna scianka, wytrzymujaca cisnienia, warstwy substancji izolujacej, jak to azbestu, który zwiekszy róznice temperatury miedzv wnetrzem komory reakcyjnej i zewnetrzna czescia pochwy, wytrzymujaca cisnienie. Nn zalaczonym rysunku ta warstwa' izolujaca znajduje sie naprzeciwko wewnetrznej scian¬ ki rury T.Naturalnie, reakcja nie rozpoczyna sie sa¬ ma przez sie. Zapoczatkowac ja mozna, in. przez dzialanie ogrzewacza elektrycznego, n- mieszczonego okolo prawego konca rury T; prad elektryczny zostaje wstrzymany z chwila zaczecia reakcji. PL