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合成氨的方程式? 合成氨反应条件

2023-02-08 22:49:01科技帅气的蚂蚁
网上有很多关于合成氨的方程式?的问题,也有很多人解答有关合成氨反应条件的知识,今天艾巴小编为大家整理了关于这方面的知识,让我们一起

网上有很多关于合成氨的方程式?的问题,也有很多人解答有关合成氨反应条件的知识,今天艾巴小编为大家整理了关于这方面的知识,让我们一起来看下吧!

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一、合成氨的方程式?

二、工业上合成氨的条件是:___、___、___.

三、氨合成的工艺条件

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一、合成氨的方程式?

工业合成氨反应的化学方程式为:N3H2NH(催化剂,在高温高压条件下)使用铁催化剂(主要掺铁的催化剂),铁催化剂的活性在500时最高,这也是为什么合成氨选择在500的原因.合成氨的反应特点(1)可逆反应;

(2)正反应是放热的;

(3)正反应是气体体积减少的反应。

二、工业上合成氨的条件是:___、___、___

合成氨工业生产中采用400 ~ 500的高温,一是考虑催化剂的活性,二是提高反应速率,缩短达到平衡的时间;30 ~ 50 MPa的压力是为了保证较高的反应速率和收率以及设备的耐压性而考虑的,所以答案是:采用400 ~ 500的高温;采用30-50兆帕的压力;添加催化剂。

三、氨合成的工艺条件

1.合成氨工艺流程

(1)原料气的制备将煤、天然气等原料制成含氢气和氮气的粗原料气。对于固体原煤和焦炭,通常通过气化制备合成气;渣油非催化部分氧化可以得到合成气;对于气态烃和石脑油,工业上采用两段蒸汽转化法生产合成气。

(2)净化对粗原料气进行净化,除去除氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换工序、脱硫脱碳工序和气体精制工序。

一氧化碳变换过程

合成氨生产中,各种方法制备的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%。合成氨所需的两种组分是H2和N2,因此有必要脱除合成气中的CO。转化反应如下:

因为CO变换过程是强放热过程,所以必须分阶段进行,以回收反应热并控制变换段出口处的残余CO含量。第一步是高温变换,将大部分CO转化为CO2和H2。第二步是低温变换,将CO含量降低到0.3%左右。因此,CO变换反应既是原料气制造的延续,也是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。

脱硫脱碳工艺

由各种原料制成的粗原料气含有一些硫和碳的氧化物,为了防止氨生产过程中催化剂中毒,必须在氨合成过程之前除去这些氧化物。以天然气为原料的蒸汽转化的第一道工序是脱硫,以保护转化催化剂。以重油和煤为原料的部分氧化法,根据一氧化碳转化是否使用耐硫催化剂来确定脱硫位置。工业脱硫方法有很多种,通常是物理或化学吸收法,如低温甲醇洗和Selexol。

CO变换后,变换气中不仅含有H2,还含有CO2、CO和CH4,其中CO2最多。CO2不仅是氨合成催化剂的毒物,也是制造尿素、碳酸氢铵和其他氮肥的重要原料。因此,从变换气中去除CO2必须考虑这两个要求。

通常,CO2通过溶液吸收来去除。根据吸收剂性质的不同,可分为两大类。一种是物理吸收法,如低温甲醇洗、赛莱索和碳酸丙烯酯法。一类是化学吸收法,如热钾碱法、低热耗苯菲尔法、活化MDEA法、MEA法等。四

气体精制过程

一氧化碳变换和二氧化碳脱除后,原料气仍含有少量残余的一氧化碳和二氧化碳。为防止氨合成催化剂中毒,规定CO和CO2的总含量不得大于10cm3/m3(体积分数)。因此,原料气在进入合成工序之前,必须经过最后的净化,即精制。

目前,在工业生产中,最终的提纯方法分为深冷分离法和甲烷化法。深冷分离法主要是液氮洗法,在深冻(-100)条件下,用液氮吸收分离出少量的CO,还能除去甲烷和大部分的氩气,从而得到仅含100cm3/m3以下惰性气体的氢氮混合物。深冷提纯法通常与空气分离和低温甲醇洗相结合。甲烷化是少量的CO和CO2在催化剂的存在下与H2反应生成CH4和H2O的净化过程。要求进料气中的碳氧化物含量(体积分数)一般应小于0.7%。甲烷化法可以将气体中的一氧化碳(CO CO2)含量脱除到10cm3/m3以下,但需要消耗有效组分H2,并增加惰性气体CH4的含量。甲烷化反应如下:

(3)氨合成:将氢气和氮气的纯混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨。合成氨是提供液氨产品的过程,是整个合成氨生产过程的核心部分。氨合成反应在高压和催化剂的存在下进行。由于反应后气体中的氨含量不高,一般只有10%~20%,未反应的氢气和氮气循环使用。氨合成反应式如下:

给我任何点,姐姐。

以上就是关于合成氨的方程式?的知识,后面我们会继续为大家整理关于合成氨反应条件的知识,希望能够帮助到大家!