а) Для процесса синтеза аммиака существенное значение имеет оптимальный температурный режим. Для обеспечения максимальной скорости синтеза процесс следует начинать при высокой температуре и по мере увеличения степени превращения понижать ее. Регулирование температуры обеспечиваются с помощью теплообменников.
Синтез аммиака - реакция экзотермическая, и теплота, выходящих из колонны синтеза газов в теплообменнике используется на подогревание азотоводородной смеси до 400-500С. Так осуществляется принцип теплообмена.
б) негативным следствием использования повышенной температуры 500 С в синтезе аммиака является то, что равновесие реакции смещается в сторону обратной реакции - разложения аммиака. Этот негативный эффект можно снизить, если использовать повышенное давление.
Однако, даже при использовании повышенного давления в 300 атм, выход аммиака составляет не более 20%. Образовавшийся аммиак отделяется в сепараторе от непрореагировавшей азот-водородной смеси, которая с помощью циркуляционного компрессора возвращается в колонну синтеза. Такой прием носит название принципа циркуляции. Благодаря ему степень превращения азот-водородной смеси в аммиак удается повысить до 95%,