7.3 化工生產(chǎn)能否做到又快又多.ppt

1、合成氨條件的選擇，一、合成氨適宜條件的選擇，適宜條件選擇的依據(jù)，思維方法和方法：合成氨反應(yīng)原理(方程):N2 3H2 2NH3(發(fā)熱反應(yīng))，這是整個瓦斯氣體體積縮小，發(fā)熱的可逆反應(yīng)。 想想這個反應(yīng)的特征，高壓，高溫，使用，沒有影響，高壓，低溫，增大濃度，增大反應(yīng)物濃度，減少生成物濃度，就是正反發(fā)熱，瓦斯氣體的總體積縮小的可逆反應(yīng)。 合成阿摩尼亞反應(yīng)N2 3H2 2NH3，(1)增大壓力會提高反應(yīng)速度和阿摩尼亞的產(chǎn)量，工業(yè)采用的壓力越大越好嗎？ (3)催化劑對化學(xué)平衡沒有影響，為什么在工業(yè)上使用催化劑？ (2)降低溫度有利于阿摩尼亞的生成，溫度越低越好嗎？ 使用催化劑時應(yīng)該考慮的要素是什么？ 分

2、析：合成阿摩尼亞的反應(yīng)是體積縮小的瓦斯氣體反應(yīng)，增大壓力可以加快反應(yīng)速度，提高平衡混合物中的阿摩尼亞含量，因此理論上壓力越大越好，但壓力越大對設(shè)備的要求越高，壓縮H2和N2所需的動力越大，因此壓力越大綜合以上兩點，實際生產(chǎn)中的壓力一般選擇在20MPa-50MPa之間。 2、如何選擇溫度？ 由于正反應(yīng)的方向是發(fā)熱的反應(yīng)，所以降低溫度有利于提高平衡混合物中阿摩尼亞的含量。 但是，溫度越低，反應(yīng)速度越小，達到平衡所需的時間越長，所以溫度也使不得得太低。 不用催化劑嗎？ 使用催化劑能提高合成氨的轉(zhuǎn)化率嗎？ 使用催化劑對反應(yīng)速度有什么影響？ 在實際生產(chǎn)中選擇以鐵元素為主體的多成分催化劑(鐵元素催化劑)的

3、話，在450左右活性高。 催化劑必須在一定的溫度下最有效。 4、濃度如何決定？ 如何決定H2和N2的比率？增大反應(yīng)物的濃度，反應(yīng)速度就會變快，減小生成物的濃度，平衡就能夠向正方向移動。 因此，通過保持一定的氮、氫濃度，減少阿摩尼亞濃度的方法，可以提高合成阿摩尼亞的效率和產(chǎn)量。 實際生產(chǎn)中的處理方法：及時補充將氣體阿摩尼亞立即蒸發(fā)制冷液化分離的氮和氫，保持一定的濃度。 工業(yè)合成氨的適宜條件，1 .壓力：3 .催化劑：2 .溫度：4 .濃度：20MPa50MPa (受動力、材料、設(shè)備等實際條件的影響)，450左右(溫度過低，速度慢，不經(jīng)濟； 還必須考慮催化劑活性對溫度的要求)、N2、H2的再循環(huán)和

4、N2和H2的增大反應(yīng)物濃度及時補充蒸發(fā)制冷阿摩尼亞，從平衡瓦斯氣體降低生成物濃度、鐵元素催化劑(加快反應(yīng)速度、大幅度縮短達到平衡的時間)、合成氨工業(yè)介紹： 1， 凈化合成氨工業(yè)工藝原料瓦斯氣體的精制合成分離液體阿摩尼亞，N2 H2、原料瓦斯氣體的采集、N2 :液化空氣、蒸發(fā)分離氮、H2 :在高溫下采集水和燃料。 例如：c (s ) h2o (g ) co (g ) h2o (g ) co (g ) h2o (g ) co2(g ) h2o (g )，阿摩尼亞的合成：(1)主要設(shè)備：合成塔，(2)反應(yīng)原理： N2 3H2 2NH3，假設(shè)高溫高壓、催化劑、合成氨的前景，參考：植物的氮中生物固氮原理和條件理想的人工氮的固定條件。 二氧化硫氧化成三氧化硫，技術(shù)裝備：接觸室，發(fā)生反應(yīng)： 2SO2O2 2SO3 Q，V2O5，接觸氧化三個適宜條件：壓力用常壓； 溫度為400500催化劑主要為V2O5。黃鐵礦(硫)、空氣、98.3%濃硫酸、鐵礦粉粉碎、爐氣體凈化、雙催化劑用熱交換