일본 화학 산업의 발전을 주도한 바카라 기술을 사용한 암모니아 합성 (도쿄 산업 시험 방법)

2016/09/30

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일본 화학 산업의 발전을 주도한 바카라 기술을 사용한 암모니아 합성 (도쿄 산업 시험 방법)

    20 세기 초, 해외에서 수입하는 것이 공통적이었을 때, AIST (당시 도쿄 산업 테스트의 6 부 6 부)는 암모니아에 대한 "도쿄 산업 테스트 방법"합성 바카라을 개발했습니다*1나는 그것을했다 이 우수한 바카라 기술의 완성은 회사가 선진하고 일본 산업과 전 세계적으로 관련된 기술을 개발할 수 있으며 향후 화학 산업 개발에 큰 영향을 미칠 것이라고 확신했습니다

    일본 최초의 대규모 정부-아카데미아 협력 프로젝트

    암모니아 합성을위한 산업 촉매

    20 세기 초, 유럽은 빠른 인구 증가로 인해 식량 부족으로 고통 받고있었습니다 암모니아는 식품 생산을 늘리는 데 필요한 질소 비료에 필수적입니다 당시 암모니아는 의약품, 폭발물 및 염료의 원료로 사용되었지만 유럽에서는 대량으로 합성하는 방법이 중요한 관심사였습니다

    달성 할 첫 번째는 독일 항구에서, 나중에 화학 상을 수상한 후*2그랬습니다 그의 암모니아 합성 바카라에 대해 배운 독일 화학 제조업체 Basf는 이제 회사의 엔지니어 인 Mittash에 왔습니다*3및 Bosch*44288_4333

    그 후, 암모니아 합성 바카라은 이탈리아, 미국, 프랑스 및 기타 국가 및 화학 산업에서 개발되었습니다

    반면에, 당시 일본은 아직 화학 바카라에 대한 국제 경쟁에 들어갈 수있는 수준이 아니 었습니다 이러한 상황을 바꾸기 위해 정부는 화학 산업을 사용하여 화학 산업으로서의 질산을 사용하여 질산의 합성을위한 바카라 개발을 목표로 항구-보쉬 방법과 질산 합성을 사용하여 암모니아 합성 바카라 개발을 목표로 임시 질소 연구 연구소를 설립했다 이것은 1918 년에있었습니다 많은 대학 교수 들이이 연구를 수행하도록 초대되었으며, 일본 최초의 정부-정부-아카데미아 협력 프로젝트였습니다

    오랫동안 기다려온 바카라 기술 "도쿄 예술 방법"이 완료되었습니다

    어떻게 든 일본의 독특한 바카라을 만들고 세상과 동등하게 서고 싶습니다 연구 개발은 기본 연구 및 중소기 학업 실험으로 시작하여 중간 규모의 실험에서 산업화를위한 고압 합성 장치를 개발하고 암모니아 합성을위한 산업 촉매를 개발하는 데 어려움을 겪었습니다

    암모니아 합성 튜브
    (가장 오른쪽은 높이가 3m, 외경 38cm, 내 직경 24cm, 벽 두께가 7cm 인 외부 튜브입니다

    수소 및 질소와 같은 원료가 여전히 수입되고 있으며 가스 압축기가 독일과 미국에서 유지되고 있지만, 암모니아 합성 파이프는 Nippon Steel Co, Ltd가 유일한 바카라 생산량으로 제조했습니다 이 합성 니켈-크로움 스틸 튜브는 최대 7cm의 벽 두께를 가지며 고온 및 고압에서 최대 500 ° C 및 최대 300 atm에서 사용할 수 있습니다

    장비가 유지됨에 따라 합성 동안 사용될 우수한 촉매의 개발이 수행되었다 임시 질소 연구 연구소는 Mittash가 개발 한 이중 촉진 철 촉매, 철강 공장의 산화철을 원료로 사용하고, 가속기의 유형 및 양과 양과 같은 다양한 조건을 사용하고, 반복적 인 실험을 가능하게하기 위해 반복적 인 실험을 수행 할 수 있도록 반복 된 실험을 기반으로 한 이중 촉진 철 촉매를 기반으로 수많은 촉매를 만들었습니다

    그리고 연구가 시작된 지 거의 10 년이 지난 1926 년에 마침내 저렴하고 강력하며 내구성이 뛰어난 암모니아 합성을위한 산업 촉매를 개발하는 데 성공했으며, 일본의 독특한 암모니아 합성 바카라이 완료되었습니다

    이 바카라은 세계적 수준의 표준에 대한 생산 효율성을 급격히 증가 시켰으며, "도쿄 산업 테스트 연구소"라고 불리며 나중에 임시 질소 연구 실험실 (1928)을 통합했습니다 3m 길이의 암모니아 합성 튜브에 촉매로 채워져 500 ℃ 및 200 대기의 조건 하에서 합성되었을 때, 시간당 30kg의 암모니아를 성공적으로 합성하여 "닛산 05 톤"의 표적을 달성 할 수 있었다

    회사가 성공적으로 구현했습니다
    일본 화학 산업의 발전에 기여

    다음 목표는 그것을 실질적으로 사용하는 것이 었습니다 1929 년, 도쿄 산업 테스트 연구소는 Showa Fertilizer Co, Ltd (현재 Showa Denko Co, Ltd)를 Ammonia Synthesis 기술과 6 개의 특허를 무료로 사용할 수있는 권한을 부여했습니다 당시 회사는 심지어 해외 암모니아 합성 기술을 채택하기 위해 검사 팀을 파견했지만 궁극적으로 "도쿄 산업 시험 방법"을 채택했습니다 이 회사는 바카라 기술이 여전히 대량 생산 될 수 없다는 사실에도 불구하고 암모니아 생산을 결정하기로 결정했으며 회사는 120 톤의 닛산을 생산하는 것을 목표로했습니다

    당시 도쿄 산업 테스트 연구소는 바카라을 제공했을뿐만 아니라 부드러운 실용적인 응용 프로그램을 보장하기 위해 회사에 합류했습니다 현재 AIST는 "바카라을 가져 오기"위해 노력하고 있으며, 개발 한 바카라을 구현하기 위해 이미 회사와 긴밀히 협력하고 있음을 알 수 있습니다

    따라서, Showa 비료는 암모니아의 질량 합성을 목표로 연구 및 개발을 시작했으며, 2 년 후 1931 년에 1,900kg의 촉매는 7m 높은 합성 튜브로 채워졌으며 500 ℃ 및 300 대기의 조건 하에서 암모니아를 성공적으로 합성 하였다 몇 달 후, 우리는 목표로 120 톤의 암모니아 생산을 달성했습니다 황산 암모늄 (Ammu Sulfate)을 사용하여 연간 150,000 톤의 생산을 생산할 때 이것은 당시 해외 합성 기술을 사용한 바카라 화학 제조업체의 생산량에 비해 압도적 인 규모였습니다

    "도쿄 산업 검사 방법"이 완료되면서 바카라 화학 기술은 세계와 비슷한 것이었고 심지어 그것을 능가했으며, 이는 일본 화학 산업의 주요 전환점이었습니다 이 성공은 일본 산업 전체에 큰 영향을 미쳤으며, 처음에는 바카라 철강, 중전 전기 및 기계 제조업체가 채택한 수입에 의존하는 대부분의 장비가 있습니다

    그 후, 메탄올, 우레아, 인공 석유 및 폴리에틸렌과 같은 합성 바카라은 차례로 개발되었으며 현재 실용적으로 사용되고 있습니다 도쿄 산업 테스트 방법은 많은 바카라의 기초를 마련해 왔으며 역사상 일본 화학 산업의 발전을 주도한 기업으로 계속 알려져 있습니다

    암모니아 합성 방법 및 바카라 생산의 분류를 보여주는 표
    암모니아 합성 방법 및 바카라 생산 분류

    *1 : 바카라 기술을 사용한 "도쿄 예술 방법"암모니아 합성의 개발과 관련된 재료와 상용화는 재단 인 공공 관심사 인 Cemical Society of Japan에 의해 화학 문화 유산 No 021로 인증되었습니다http : //wwwchemistryorjp/know/heritage/[참조로 돌아 가기]
    *2 : Fritz Haber (1868-1934) 독일 화학자 그는 대기의 질소로 만들어진 암모니아의 인공 합성 바카라을 발명했습니다 1918 년, 그는 암모니아 합성 화학 상을 수상했습니다 1924 년에 그는 또한 Hoshiichi (공상 과학 작가 Hoshi Shinichi의 ​​아버지)의 초청에서 도쿄 산업 시험 연구소를 방문했습니다[참조로 돌아 가기]
    *3 : Alwin Mittasch (1869-1953) 독일 촉매 엔지니어 BASF는 대략 2,500 가지 유형의 금속 촉매에 대한 실험을 수행했으며, 테트 록 사이드 제 2 철 (Fe3O4) 산화 알루미늄이있는 (AL2O3) 및 산화 칼륨 (K2o)를 추가하여 "이중 촉진 철 촉매"가 가장 활발하고 수명이 길다는 것을 발견했습니다[참조로 돌아 가기]
    *4 : Carl Bosch (1874-1940) 독일 고압 기계 엔지니어 그는 독일 회사 인 Heinrich von Bru NCK와 산업화 된 Harbor의 암모니아 합성 바카라과 함께 하버 실험실을 방문했습니다 1931 년, 그는 고압 화학으로 화학 상을 수상했습니다 그의 삼촌 인 Robert Bosch는 Bosch의 창시자였습니다[참조로 돌아 가기]

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