合成氨相关知识点

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合成氨

合成氨

消化纤维等多种炸药的原料;作为生产导弹、火箭的推进剂和氧化剂。
⑷应用于医疗、食品行业中。作为医疗食品行业中的冷冻、冷藏系统的制冷剂。
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二、合成氨原理
氨的合成反应式:N2+3H2=2NH3
放热可逆反应
三、合成氨流程
蒸 汽
天然气
精脱硫
CO2脱 除
CO2
蒸汽转 化 甲烷化
N2
CO变换
压缩
循 环 驰 放 气
第7章 天然气合成氨
主要内容: 1、合成氨概述
2、合成氨原理
3、合成氨流程 4、反应条件 5、催化剂
2
合成氨概述
一、氨的性质及用途
1、氨的性质 ⑴在常温常压下,氨是一种具有特殊刺激性气味的无色气体,比空气
轻。
液化:在0.1MPa、-33.5℃,或在常温下加压到0.7~0.8MPa,就能将 氨变成无色的液体,同时放出大量的热量。
3、空间速度:单位体积催化剂在单位时间内处理的气体量称为 空间速度。空间速度大小意味着处理气量的大小,在一定的 温度、压力下,增大空间速度,就加快了气体通过催化剂的 速度,处理的气量大,能增大产量,但同时气体与催化剂接 触时间缩短,从而使出塔气体中氨含量降低。若空间速度过 大,则氨分离不完全,同时增大设备负荷和动力消耗。一般 操作压力在30MPa的中压法合成氨,空间速度选择在 20000~30000m3/h之间。
结晶:将液氨在0.101MPa压力下冷却至-77.7℃,就能凝结成略带臭 味的无色结晶。
气化:液氨容易气化,降低压力可急剧蒸发,并吸收大量的热。
易溶于水:氨极易溶于水,可制成含氨15%~30%(质量分数)的商品 氨水。
3
⑵氨的化学性质较活泼,能与酸反应生成盐。

工业合成氨资料讲解

工业合成氨资料讲解

1. 合成氨工业(1)简要流程(2)原料气的制取N2:将空气液化、蒸发分离出N2或将空气中的O2与碳作用生成CO2,除去CO2后得N2。

H2:用水和燃料(煤、焦炭、石油、天然气)在高温下制取。

用煤和水制H2的主要反应为:(3)制得的H2、N2需净化、除杂质,再用压缩机制高压。

(4)氨的合成:在适宜条件下,在合成塔中进行。

(5)氨的分离:经冷凝使氨液化,将氨分离出来,提高原料的利用率,并将没有完全反应的N2和H2循坏送入合成塔,使之充分利用。

2.合成氨条件的选择(1)合成氨反应的特点:合成氨反应是一个放热的、气体总体积缩小的可逆反应:(2)合成氨生产的要求:合成氨工业要求:○1反应要有较大的反应速率;○2要最大限度的提高平衡混合物中氨气的含量。

(3)合成氨条件选择的依据:运用化学反应速率和化学平衡原理的有关知识,同时考虑合成氨生产中的动力、材料、设备等因素来选择合成氨的适宜生产条件。

反应条件对化学反应速率的影响对平衡混合物中NH3的含量的影响合成氨条件的选择增大压强有利于增大化学反应速率有利于提高平衡混合物中NH3的产量压强增大,有利于氨的合成,但需要的动力大,对材料、设备等的要求高,因此,工业上一般采用20MPa—50MPa的压强升高温度有利于增大化学反应速率不利于提高平衡混合物中NH3的产量温度升高,化学反应速率增大,但不利于提高平衡混合物中NH3的含量,因此合成氨时温度要适宜,工业上一般采用500℃左右的温度(因该温度时,催化剂的活性最强)使用催化剂有利于增大化学反应速率没有影响催化剂的使用不能使平衡发生移动,但能缩短反应达到平衡的时间,工业上一般选用铁触媒作催化剂,使反应在尽可能低的温度下进行。

○1温度:500℃左右○2压强:20MPa—50MPa ○3催化剂:铁触媒除此之外,还应及时将生成的氨分离出来,并不断地补充原料气,以有利合成氨反应。

(6)合成氨生产示意图3.解化学平衡题的几种思维方式(1)平衡模式思维法(三段思维法)化学平衡计算中,依据化学方程式列出“起始”“变化”“平衡”时三段各物质的量(或体积、或浓度),然后根据已知条件建立代数式等式而进行解题的一种方法。

高二化学合成氨知识点汇总

高二化学合成氨知识点汇总

高二化学合成氨知识点汇总合成氨是一种重要的化学物质,广泛应用于农业和化工领域。

在高二化学学习中,合成氨是一个重要的知识点。

本文将对高二化学合成氨的相关知识进行汇总。

一、什么是合成氨合成氨,化学式为NH3,是由氮气和氢气经过合成反应制得的。

合成氨是无色气体,有刺激性气味,极易溶于水。

在常温下,将氮气和氢气以一定的比例通入催化剂下,经过一系列反应,即可制得合成氨。

二、合成氨的催化剂合成氨反应主要依靠催化剂的作用。

常用的催化剂是铁表面上的铁铝酸催化剂。

它是以氧化铁为主体,在表面负离子的作用下,加上铝质的助催化剂。

三、合成氨的反应条件合成氨反应需要一定的温度和压力条件。

一般情况下,合成氨的反应温度在400-500°C之间,而反应压力在100-300atm之间。

这样的高温高压条件有利于提高合成氨反应的速率和产率。

四、合成氨的平衡反应合成氨反应属于平衡反应,符合利用Le Chatelier原理进行调节的规律。

在合成氨反应中,从化学方程式上看,氮和氢的配比应该为1:3,但为了增加反应的速率,常用大量氢的过量来推动反应。

而平衡反应中,产生的氨气会逐渐分解,使得反应达到动态平衡。

五、合成氨的应用合成氨广泛应用于农业和化工领域。

在农业中,合成氨作为化肥的主要成分,提供植物所需的氮元素,促进作物的生长和发育。

在化工领域,合成氨被用来制备硝化甘油、硝酸铵等重要的化学品,同时也用于制备液化氨、尿素等化学制品。

六、合成氨的制备工艺改进为了提高合成氨的制备效率和降低生产成本,科学家们进行了大量的研究和实验,不断改进合成氨的制备工艺。

一项重要的改进是使用高温高压条件下的循环流化床反应器,这种反应器在提高合成氨产率的同时,有效控制了氨分解的问题,提高了合成氨反应的效果。

综上所述,高二化学中学习的合成氨知识点主要包括合成氨的定义和制备方法、催化剂的作用、反应条件和平衡反应的特点、合成氨的应用以及制备工艺的改进等方面。

通过对这些知识点的了解和掌握,可以更好地理解合成氨的特性和应用,为日后的学习和实践提供基础。

合成氨工业高中知识点

合成氨工业高中知识点

合成氨工业高中知识点合成氨工业是指通过化学反应合成氨的过程。

合成氨被广泛应用于农业、化工和能源等领域。

在高中化学学习中,学生需要了解合成氨的制备原理、工业应用以及相关的化学反应等知识点。

一、合成氨的制备原理 1.1 雅斯洛夫方程合成氨的制备是通过哈柏法进行的。

该方法基于雅斯洛夫方程,该方程描述了氮气和氢气在一定条件下反应生成氨气的化学反应。

方程式如下:N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) + ΔH1.2 反应条件合成氨的制备需要在适当的温度和压力条件下进行。

通常情况下,反应温度约为350-550摄氏度,压力约为100-250大气压。

此外,反应需要配合催化剂的使用,常用的催化剂包括铁、铑等。

二、合成氨的工业应用 2.1 农业领域合成氨在农业领域的应用最为广泛。

它可以用作肥料的原料,提供植物所需的氮元素。

合成氨肥料主要用于提高作物的产量和品质。

2.2 化工领域合成氨是许多化学产品的重要原料。

例如,合成氨可以用于合成尿素、硝酸和甲醇等化合物。

这些化合物在化工工业中有着广泛的应用,如用于制造塑料、油漆、药品等。

2.3 能源领域合成氨也被用作氢能源的储存和运输介质。

由于氨气在常温下具有较高的氢气容量,可以将氢气吸附在氨气中,从而方便地储存和运输氢能源。

三、合成氨的化学反应 3.1 合成氨的制备反应合成氨的制备反应是一个放热反应。

根据雅斯洛夫方程,氮气和氢气在一定温度和压力下反应,生成氨气。

该反应需要通过催化剂的作用才能有效进行。

3.2 合成氨的氧化反应合成氨可以进行氧化反应,生成氮气和水。

该反应在高温下进行,通常用于合成氨的废气处理或氨气的燃烧过程中。

3.3 合成氨的还原反应合成氨可以进行还原反应,生成氢气和氮气。

该反应通常在高温下进行,用于氨气的回收或再利用过程中。

综上所述,合成氨工业是一个重要的领域,涉及到制备原理、工业应用和化学反应等多个方面的知识点。

了解合成氨的制备原理和工业应用,以及相关的化学反应有助于学生深入理解化学知识,并在实际生活和工作中应用所学知识。

氨气制备知识点归纳总结

氨气制备知识点归纳总结

氨气制备知识点归纳总结一、氨气的性质1. 氨气是一种具有刺激性气味的无色气体,具有碱性。

2. 氨气可以与一些氧化剂发生剧烈反应,产生较大的热量,甚至可以引起爆炸。

3. 氨气具有一定的毒性,长期暴露于高浓度氨气中会对人体造成损害。

二、氨气的制备方法1. 氨合成法氨合成法是目前主要的工业氨气生产方法,其原理是将氮气和氢气在催化剂的作用下,发生合成反应生成氨气。

催化剂通常为铁、铁合金和铑钛催化剂。

氨合成反应的化学方程式如下:N2 + 3H2 → 2NH32. 氨水分解法氨水分解法是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气的方法。

氨水分解反应的化学方程式如下:2NH3·H2O → 2NH3 + 2H2O3. 氨盐分解法氨盐分解法是将氯化铵和氢氧化钠作为原料,加热使其发生分解反应,生成氨气和水蒸气。

氨盐分解反应的化学方程式如下:NH4Cl + NaOH → NH3 + H2O + NaCl三、氨气的实验室制备方法实验室中常用的氨气制备方法主要包括氨水分解法和氨盐分解法。

1. 氨水分解法氨水分解法是实验室中制备氨气的简便方法,其原理是通过加热氨水使其分解生成氨气和水蒸气。

操作步骤如下:(1) 实验装置:取一烧杯或烧瓶,加入适量氨水。

(2) 加热分解:用加热装置将烧杯或烧瓶中的氨水加热,使其分解生成氨气和水蒸气。

(3) 收集氨气:用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。

2. 氨盐分解法氨盐分解法是实验室中另一种制备氨气的方法,其原理是通过将氯化铵和氢氧化钠加热使其分解生成氨气和水蒸气。

操作步骤如下:(1) 实验装置:取一烧瓶或烧杯,加入适量氯化铵和氢氧化钠。

(2) 加热分解:用加热装置将烧瓶或烧杯中的氯化铵和氢氧化钠加热,使其分解生成氨气和水蒸气。

(3) 收集氨气:用倒吸法或气体收集瓶将生成的氨气收集起来。

四、氨气的应用氨气是一种重要的工业化学品,在各个领域都有着广泛的应用。

其中主要包括以下几个方面:1. 化肥生产:氨气是合成氨肥料的原料,广泛应用于农业生产中。

高二化学合成氨知识点归纳

高二化学合成氨知识点归纳

高二化学合成氨知识点归纳合成氨是一种重要的化学原料,广泛应用于农业、工业和医药等领域。

在高二化学学习中,合成氨是一个重要的知识点。

本文将对高二化学合成氨的相关知识点进行归纳。

一、合成氨的概述合成氨是指人工合成的氨气体,它是化学工业中的重要原料。

合成氨通常以硫酸铵为原料,在一定的条件下进行反应生成。

合成氨反应一般采用哈伯-博士过程,该过程以高温、高压环境下,通过气相中的氢气和氮气在催化剂的作用下进行反应,生成氨气。

二、高温高压条件下的合成氨反应合成氨反应中的高温高压条件是保证反应正常进行的重要条件。

一般反应温度在400-500摄氏度之间,压力约为150-250atm。

在这种条件下,氮气和氢气经过催化剂的作用,发生氧化还原反应,生成氨气。

三、催化剂的作用催化剂在合成氨反应中起到了重要的作用。

常用的催化剂是铁-铝催化剂,通过它能够加快反应速率,降低反应的活化能。

催化剂能够提供活性位点,使得氮气和氢气分子吸附在催化剂表面并发生反应。

四、反应机理合成氨反应具有复杂的反应机理,其中最重要的是氮气和氢气的活化。

氮气的活化主要通过氮气在催化剂表面分子键的断裂实现,而氢气的活化则是通过氢气和催化剂表面的金属原子之间的相互作用实现。

五、反应平衡与原理合成氨反应是一个可逆反应,因此反应达到平衡后会停止。

提高产氨率的关键是要改变平衡的位置。

增加反应压力可以提高产氨率,因为通过勃氏定律可以得知,在高压下氨的产量会增加。

同时,降低反应温度也可以提高产氨率。

六、合成氨的应用合成氨作为一种重要的化学原料,在农业、工业和医药领域有着广泛的应用。

合成氨可以用于制备尿素、硝酸铵等农业肥料,用于合成塑料、炸药等工业产品,还可以用于药物合成和医学治疗。

综上所述,高二化学的合成氨知识点归纳了合成氨的概述、高温高压条件下的合成氨反应、催化剂的作用、反应机理、反应平衡与原理以及合成氨的应用。

这些知识点对于理解合成氨的合成原理及应用具有重要意义,同时也为进一步学习化学知识打下了基础。

7.第八章合成氨综述

7.第八章合成氨综述

(二)天然气为原料生产原料气 (三)油渣制合成气
(四)原料气的净化
(一)焦碳为原料生产原料气
1、固体燃料气化的基本概念
什么是固体燃料气化? 进行气化的设备叫什么? 固体燃料气化的产物是什么?
所谓固体燃料气化,就是指用氧或含氧 气化剂对其热加工,使碳转化变为可燃性 气体的过程。
通常所用的气化剂有空气、富氧空气、水 蒸气或空气—水蒸气混合物等 进行气化的设备叫煤气发生炉,简称煤气炉。
改良ADA法
脱硫塔中的反应 : Na2CO3 H 2 S NaHS NaHCO3 2 NaHS 4 NaVO3 H 2O Na2V4O9 4 NaOH 2S Na2V4O9 2 ADA(氧化态) 2 NaOH H 2O 4 NaVO3 2 ADA(还原态) 再生塔的反应 : 2 ADA(还原态) O2 2 ADA(氧化态) H 2O
(一)焦碳为原料生产原料气
1、固体燃料气化的基本概念
各种工业煤气的组成
CO H 2O CO2 H 2
由CO变换反应可知,1体积CO可变换为1体积H2 所以煤气中的CO和H2均为合成氨的有效成分 合成氨要求原料气中(H2+CO)/N2=3.1~3.2 故半水煤气是适宜于生产氨的原料气 二、原料气的制备与净化
(三)油渣制原料气
2、油渣部分氧化工艺流程
1-预热罐;2-供料泵;3-气化炉;4-文丘里洗涤器;5-碳黑洗涤器 二、原料气的制备与净化
(三)油渣制原料气
3、油渣部分氧化反应器
急泠式气化炉 示意图
二、原料气的制备与净化
(四)原料气的净化
1、原料气的脱硫
原料气中的硫化物以什么形态存在? 脱除的方法有哪些? 典型的脱硫工艺又如何?

高二化学知识点总结(3篇)

高二化学知识点总结(3篇)

高二化学知识点总结化学反应条件的优化--工业合成氨1、合成氨反应的限度合成氨反应是一个放热反应,同时也是气体物质的量减小的熵减反应,故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。

2、合成氨反应的速率(1)高压既有利于平衡向生成氨的方向移动,又使反应速率加快,但高压对设备的要求也高,故压强不能特别大。

(2)反应过程中将氨从混合气中分离出去,能保持较高的反应速率。

(3)温度越高,反应速率进行得越快,但温度过高,平衡向氨分解的方向移动,不利于氨的合成。

(4)加入催化剂能大幅度加快反应速率。

3、合成氨的适宜条件在合成氨生产中,达到高转化率与高反应速率所需要的条件有时是矛盾的,故应该寻找以较高反应速率并获得适当平衡转化率的反应条件:一般用铁做催化剂,控制反应温度在700K左右,压强范围大致在1____107Pa-1____108Pa之间,并采用N2与H____分压为1∶2.高二化学知识点总结(二)一、化学反应的热效应1、化学反应的反应热(1)反应热的概念:当化学反应在一定的温度下进行时,反应所释放或吸收的热量称为该反应在此温度下的热效应,简称反应热。

用符号Q表示。

(2)反应热与吸热反应、放热反应的关系。

Q>0时,反应为吸热反应;Q<0时,反应为放热反应。

(3)反应热的测定测定反应热的仪器为量热计,可测出反应前后溶液温度的变化,根据体系的热容可计算出反应热,计算公式如下:Q=-C(T2-T1)式中C表示体系的热容,T1、T____分别表示反应前和反应后体系的温度。

实验室经常测定中和反应的反应热。

2、化学反应的焓变(1)反应焓变物质所具有的能量是物质固有的性质,可以用称为“焓”的物理量来描述,符号为H,单位为kJ·mol-1。

反应产物的总焓与反应物的总焓之差称为反应焓变,用ΔH表示。

(2)反应焓变ΔH与反应热Q的关系。

对于等压条件下进行的化学反应,若反应中物质的能量变化全部转化为热能,则该反应的反应热等于反应焓变,其数学表达式为:Qp=ΔH=H(反应产物)-H(反应物)。

有机化学基础知识点整理胺与胺类化合物的合成与应用

有机化学基础知识点整理胺与胺类化合物的合成与应用

有机化学基础知识点整理胺与胺类化合物的合成与应用胺与胺类化合物的合成与应用胺是一类含有氨基团(-NH2)的有机化合物,是有机化学中重要的基础知识点之一。

本文将对胺及其类化合物的合成方法和应用进行整理和讨论。

一、胺的合成方法1. 氨和卤代烷反应:氨和卤代烷在碱性条件下发生取代反应,生成相应的一级胺。

例如,氨和溴代甲烷反应,可以合成甲胺。

2. 合成氨法:用氮气和氢气在高温高压条件下催化反应,生成氨气。

该氨气可以作为合成其他胺类化合物的原料。

3. 芳胺的合成:芳胺可以通过苯酚与氨发生烷基化反应,生成芳胺。

例如,苯酚和甲醇在催化剂存在下发生反应,可以合成甲基苯胺。

4. 酰胺与胺的转化:通过胺与酰氯反应生成酰胺,再经还原反应生成相应的胺。

例如,酰氯与胺反应生成酰胺,再通过还原反应生成胺。

5. 胺的环合反应:胺中的氨基与其他官能团反应,形成环状结构。

例如,氨与酮或醛类化合物发生反应,可以合成含有环状结构的胺。

二、胺类化合物的应用1. 药物合成:胺类化合物在药物合成中起到重要作用。

许多药物的活性部分含有胺基团,通过对胺的合成与修饰可以获得具有特定生物活性的药物。

例如,许多抗生素和抗癌药物中含有胺基团。

2. 染料合成:某些胺类化合物具有良好的染料性能,可用于纺织品染色和印刷。

例如,苯胺类染料能够与织物形成稳定的共价结合,使其具有较好的耐久性和色泽。

3. 配位化学:胺类化合物可以与金属离子形成配合物,具有较好的配位性质和催化活性。

例如,一些含有胺基团的有机配体可以与过渡金属形成稳定的配合物,广泛应用于有机合成和催化反应中。

4. 表面活性剂:由于胺类化合物分子具有亲水性和疏水性区域,能够在液体界面上形成胶束结构,因此可用于作为表面活性剂。

例如,十六烷基胺是一种常用的阳离子表面活性剂,广泛应用于洗涤剂和乳化剂等领域。

5. 气体吸附:一些胺类化合物具有对二氧化碳等气体的高吸附能力,可用于气体分离和捕获。

例如,苯胺衍生物可以作为高效的二氧化碳捕获剂,用于煤矿和化工厂等工业排放气体的处理。

合成氨工艺原理

合成氨工艺原理

合成氨工艺原理合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于肥料、化肥、炸药、染料、医药和塑料等工业领域。

合成氨工艺是通过氮气和氢气在催化剂的作用下发生反应,生成氨气的过程。

下面将介绍合成氨工艺的原理及相关知识。

首先,合成氨工艺的原理是利用哈伯-玻希过程进行氮气和氢气的催化反应。

在工业上,通常采用铁-钼催化剂,通过高温高压条件下进行反应。

氮气和氢气在催化剂的作用下,发生氮氢键的断裂和氢氮键的形成,生成氨气。

这个过程是一个放热反应,需要一定的温度和压力条件才能进行。

其次,合成氨工艺的原理还涉及到氮气和氢气的摩尔比。

在理想的情况下,氮气和氢气的摩尔比应该是1:3,这是为了保证所有的氮气都能够和氢气完全反应,生成氨气。

但在实际生产中,为了提高反应的效率和产量,通常会使用过量的氢气,以保证氮气得到充分利用。

另外,合成氨工艺的原理还涉及到催化剂的选择和运行条件的控制。

催化剂的选择对于反应的速率和选择性有着重要的影响。

铁-钼催化剂是目前应用最广泛的催化剂,它能够在较低的温度和压力下实现高效的氨气合成。

同时,工艺中的温度、压力、气体流速等参数的控制也是十分重要的,它们直接影响着反应的进行和产物的选择性。

最后,合成氨工艺的原理还涉及到反应平衡的问题。

氮气和氢气的反应是一个可逆反应,在一定条件下会达到动态平衡。

为了提高氨气的产量,通常会采取一些措施,如通过改变温度、压力或者利用吸收剂来移除产物,以促进反应向产物的方向进行。

综上所述,合成氨工艺的原理涉及到催化剂的选择、反应条件的控制、反应平衡的问题等多个方面。

通过合理的设计和操作,可以实现高效的合成氨反应,为相关工业领域提供重要的化工原料。

希望本文的介绍能够帮助大家更好地理解合成氨工艺的原理及相关知识。

工业合成氨知识点总结

工业合成氨知识点总结

工业合成氨知识点总结一、引言合成氨是一种重要的化工原料,广泛用于化肥、塑料、药品和其他化工产品的生产中。

而工业合成氨主要是通过哈伯-玻斯曼过程进行生产。

在这个过程中,氮气和氢气以高压、高温和催化剂的作用下,发生反应,生成氨气。

因此,工业合成氨的生产涉及了高压、高温、催化剂和气体分离等方面的工艺技术。

二、合成氨的反应原理工业合成氨的反应过程是氮气和氢气在催化剂的作用下,发生氧化还原反应,生成氨气。

这是一个放热反应,反应方程式为:N₂ + 3H₂ → 2NH₃ + 92.6kJ/mol从反应方程式可以看出,该反应需要大量的氢气,而氮气对反应也起到了催化作用。

在实际生产过程中,合成氨的反应条件一般为300-500°C的温度和100-250atm的压力,同时需要使用铁、钨或镍等金属为催化剂。

三、工业合成氨的生产工艺工业合成氨的生产工艺主要包括氢气制备、氮气制备、合成氨反应和氨气的提取等步骤。

1. 氢气制备氢气是工业合成氨的主要原料之一,通常是通过天然气重整法或电解水法进行制备。

a. 天然气重整法天然气经催化剂重整反应制得合成气,合成气中含有一定比例的氢气。

然后通过甲醇水煤气变换反应得到富含氢气的气体。

b. 电解水法将水分解为氧气和氢气的方法,使用电解槽进行电解水反应,得到纯度高的氢气。

2. 氮气制备氮气是工业合成氨的另一主要原料,一般是从空气中分离得到。

a. 常用的氮气制备方法包括分子筛吸附法、柱塔分离法等。

b. 分子筛吸附法:将空气经过分子筛吸附塔,通过吸附分离得到富含氮气的气体。

c. 柱塔分离法:通过茧状分离塔或塔内吸附塔将空气中的氮气和氧气分离出来。

3. 合成氨反应使用氢气和氮气作为原料,在高压、高温和催化剂(通常是Fe3O4、K₂O、CaO、Al₂O₃或者Ni)的作用下进行反应,得到氨气。

合成氨反应通常分为两个主要阶段:合成氨反应和氨气的提取。

在合成氨反应过程中,氮气和氢气以1:3的比例进入反应器,在压力为100-250bar、温度为300-500°C下进行化学反应。

高一化学必修一氨知识点

高一化学必修一氨知识点

高一化学必修一氨知识点氨是化学中非常重要的一种化合物,它存在于许多常见的物质中。

了解氨的性质和用途对于高一学生学习化学非常重要。

本文将介绍一些高一化学必修一中与氨相关的知识点。

一、氨的基本性质氨(化学式:NH3)是一种无色气体,在常温常压下气味刺激,有强烈的刺激性气味。

它的密度比空气小,因此会上升。

氨具有一定的溶解性,可以在水中形成氨水溶液。

二、氨的制备方法氨有多种制备方法,常用的包括哈伯-博斯曼过程和氨的合成。

1. 哈伯-博斯曼过程哈伯-博斯曼过程是一种工业制备氨的方法。

它的原理是将氮气与氢气在高温高压条件下进行催化反应生成氨。

这种方法是目前最主要的工业氨制备方法,可以大规模生产氨气。

2. 氨的合成氨的合成是一种实验室制备氨的方法。

它是通过在实验室中将金属和氨水反应得到氨气。

例如,使用硫酸铵和钠或氢氧化锌反应就可以得到氨气。

这种方法适用于实验室教学和小规模制备氨气。

三、氨的性质和用途氨有着广泛的应用。

以下是氨的一些性质和用途的介绍。

1. 强碱性氨可以和许多酸反应,产生相应的盐和水。

这使得氨成为了一种重要的碱。

例如,氨水可以与盐酸反应生成氯化铵。

氨作为强碱在工业生产和实验室中广泛应用,可以进行中和反应和酸碱中和反应。

2. 吸湿性氨具有一定的吸湿性。

当氨接触到湿气时,它可以吸收水分,形成氨水溶液。

这种性质常被用于吸湿剂的制备和湿度调节。

3. 氨的用途氨在农业和化工领域有着广泛的用途。

在农业方面,氨作为氮肥的重要成分,可以提供植物所需的氮元素。

在化工方面,氨可以用于制备各种化学物质,例如硝酸、硫酸、尿素等。

此外,氨还可以用于制作玻璃、塑料和合成纤维。

四、氨的危害和安全注意事项尽管氨在工业和实验室中有着广泛的应用,但它也具有一定的危害性。

以下是一些关于氨的危害和安全注意事项。

1. 对呼吸系统的刺激氨的气味刺激,容易导致呼吸道和眼睛的不适,甚至引起呼吸困难。

在接触氨时,应及时离开现场,并保持通风良好的环境,避免长时间接触氨气。

高二工业合成氨知识点

高二工业合成氨知识点

高二工业合成氨知识点工业合成氨是指通过工业化方法生产氨气的过程。

这种生产方法广泛应用于农业、化工、制药等领域。

本文将介绍高二学生在学习工业合成氨时需要了解的相关知识点。

一、氨的制备方法1. 氨的工业制备主要采用哈-博斯曼法和氰胺法。

2. 哈-博斯曼法是由德国科学家哈-博斯曼于1908年提出的,主要通过氮气与氢气在高温高压下经催化剂反应生成氨气。

3. 氰胺法是指氨气由氰氨酸水解制得,其特点是原料使用方便,反应条件较温和。

二、反应原理1. 哈-博斯曼法的反应原理是氨气的合成反应。

该反应的化学方程式可表示为:N2 + 3H2 → 2NH3。

2. 氰胺法的反应原理是氰胺酸的加水分解反应。

反应方程式为:CH4N2O + 2H2O → CO2 + 2NH3。

三、反应条件1. 哈-博斯曼法需要高温高压下进行反应,通常反应温度为400-500℃,反应压力为100-200 atm。

2. 氰胺法的反应条件较温和,通常反应温度为150-200℃,反应压力为10-20 atm。

四、反应催化剂1. 哈-博斯曼法中常用的催化剂是铁、钴和铁钴合金等过渡金属催化剂。

2. 氰胺法中的催化剂包括钯、铂等贵金属催化剂。

五、反应装置1. 哈-博斯曼法需要使用高压装置和催化剂床。

2. 氰胺法一般采用立式氨合成塔。

六、应用领域1. 工业合成氨广泛应用于农业领域,用于生产化肥,如尿素、硝酸铵等。

2. 工业合成氨也用于制药工业,作为制备药物的原料。

3. 除此之外,氨还可以用于金属加工、电子行业等各个领域。

七、安全注意事项1. 氨是一种有毒气体,具有刺激性气味。

在操作过程中,必须注意防护措施,加强通风排气,佩戴防护装备。

2. 高温高压下的氨合成反应需要高强度的反应容器和安全措施,以确保操作人员的安全。

3. 操作过程中应避免与氧化剂、酸、其他可燃物质等接触,以防止火灾或爆炸事故的发生。

总结:工业合成氨是一项重要的工艺,具有广泛的应用领域。

了解氨的制备方法、反应原理、反应条件、催化剂、装置以及应用领域等知识点对于高二学生学习工业化学课程至关重要。

化工工艺学合成氨知识点总结

化工工艺学合成氨知识点总结

化工工艺学合成氨知识点总结一、合成氨的定义和应用合成氨是一种无色气体,化学式为NH3,具有强烈的刺激性气味。

合成氨广泛应用于农业、化工和医药等领域。

在农业中,合成氨作为氮肥的主要成分,用于提高作物产量;在化工中,合成氨用于制备尿素、硝酸等化工产品;在医药中,合成氨用于制备药物原料和医疗设备。

二、合成氨的制备方法1. 海勃基法:通过合成氢气和氮气的混合气体,经过高温高压的反应,生成合成氨。

该方法具有反应效率高、产品纯度高的优点,但设备复杂、生产成本较高。

2. 卡斯纳赫法:通过在催化剂的作用下,使氮气和氢气发生反应生成合成氨。

该方法具有反应速度快、催化剂使用量少的特点,但合成氨的纯度较低。

3. 氨合成过程:氨合成是一种重要的合成氨方法,其主要步骤包括氮气和氢气的吸附、氢气的解离、氮气和氢气的氧化反应、氮气和氢气的反应等。

三、合成氨工艺流程1. 氢气制备:通过甲烷重整反应或气化反应,将天然气或煤制气产生的合成气转化为氢气。

2. 氮气制备:通过空分设备或压缩空气制氮设备,将空气中的氮气分离出来。

3. 氢气和氮气的混合:将制备好的氢气和氮气按照一定的比例混合。

4. 反应器反应:将混合气体送入反应器中,在催化剂的作用下进行氨合成反应。

5. 分离和纯化:将反应产生的氨气通过冷凝和吸附等分离技术,去除杂质,提高氨的纯度。

6. 储存和运输:将纯净的合成氨储存于气体储罐中,通过管道或压缩瓶等方式进行运输。

四、合成氨工艺的优化和改进1. 催化剂的研发与改进:不断研发新型催化剂,提高反应速率和选择性,降低能耗和催化剂使用量。

2. 反应条件的优化:通过调节反应温度、压力和气体比例等参数,优化反应条件,提高合成氨的产率和纯度。

3. 能源利用的改进:采用新型的能源供应方式,如使用太阳能、风能等可再生能源,减少对传统能源的依赖。

4. 废气处理的改进:对于合成氨生产中产生的废气进行处理,减少对环境的污染。

5. 生产工艺的改进:通过改进工艺流程和设备结构,提高生产效率,降低生产成本。

合成氨工艺培训

合成氨工艺培训

合成氨工艺培训合成氨是一种重要的化工原料,被广泛应用于化肥、塑料、颜料等领域。

为了提高生产效率和质量,合成氨工艺已经得到了不断的改进和优化。

下面将对合成氨工艺进行培训。

1. 合成氨的基本原理合成氨工艺的基本原理是通过合成气的反应生成氨气。

合成气是指由一定比例的氮气和氢气组成的混合气体。

在高温和压力下,氮气与氢气在催化剂的作用下发生反应,生成氨气。

2. 合成氨的工艺流程合成氨的工艺流程主要包括气体净化、催化反应、氨气冷却和分离等步骤。

首先,合成气中的杂质需要通过气体净化系统进行去除,以确保催化剂的稳定性和反应的高效性。

然后,在催化剂的催化下,氮气和氢气进行反应生成氨气。

接下来,氨气需要通过冷却系统进行降温,以便于后续的分离操作。

最后,通过分离器将氨气和未反应的氮气、氢气进行分离,得到纯净的合成氨。

3. 合成氨的催化剂催化剂在合成氨工艺中起着至关重要的作用。

常用的合成氨催化剂有铁、钼、钛等金属的化合物。

催化剂的选择和使用对合成氨的产率、选择性和催化活性有重要影响。

因此,在工艺培训中需要对催化剂的性能和使用注意事项进行详细讲解。

4. 合成氨的优化措施为了提高合成氨的生产效率和质量,可以采取一系列优化措施。

例如,在气体净化环节,可以优化催化剂的配置和操作条件,提高杂质的去除效率;在催化反应中,可以调整反应温度和压力,以提高氨气产率;在氨气冷却和分离过程中,可以优化冷却系统和分离器的设计,提高氨气的纯度和回收率。

通过以上培训内容,学员可以全面了解合成氨工艺的基本原理、工艺流程、催化剂选择和优化措施等方面的知识。

这将为生产实践提供理论指导,帮助提高合成氨生产的效率和质量。

5. 合成氨工艺的安全性和环保性在合成氨工艺中,安全性和环保性是非常重要的考虑因素。

合成氨工艺涉及高温和高压的反应条件,需要严格控制工艺参数和操作过程,以确保生产安全。

培训中可以介绍合成氨工艺的安全操作规范、应急措施以及对环境的影响评估。

6. 合成氨工艺的自动化控制为了提高生产的稳定性和控制精度,自动化控制在合成氨工艺中得到了广泛应用。

初中有关氨的知识点总结

初中有关氨的知识点总结

初中有关氨的知识点总结氨是一种重要的化学物质,它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。

本文将从氨的性质、制备方法、用途等方面进行详细的介绍。

一、氨的性质1. 物理性质氨气呈无色、有刺激性气味的气体,液态氨呈无色透明的液体,具有强烈的腥臭味,易挥发。

氨气可溶于水,在水中形成氨水。

氨水呈碱性,能与酸发生中和反应。

2. 化学性质(1)与非金属元素反应:氨与氧气反应生成氮气和水。

氨与氯气反应生成四氯化氮。

(2)与金属反应:氨能与碱金属发生反应,生成氢气和相应的氢氧化物。

(3)与酸反应:氨具有强碱性,能与酸发生中和反应,生成盐和水。

二、氨的制备方法1. Haber-Bosch法Haber-Bosch法是目前工业上制备氨的主要方法。

该方法是在高温(400-500℃)和高压(200-1000atm)的条件下,使氮气与氢气在钨或铑表面上催化反应,生成氨。

这是一种很有效的方法,能够高效、大规模地生产氨气。

2. 氨的合成氨法合成氨法是用氮气和氢气在催化剂的存在下,以600-800℃、高压条件下,合成氨气。

3. 氨的水解法氨的水解法是利用氨和水的反应生成氢氧化铵。

氨水可以通过这种方法制得,常用于工业生产中。

4. 电解法氧化铵、氯化铵经电解制氢时,产生氨。

三、氨的用途1. 化肥生产氨是制造化肥的原料之一。

在工业生产中,氨被用来制造尿素、硫酸铵等化肥。

2. 合成其他化学物品氨具有很大的用途范围,它被用来合成硝酸铵、硝酸胺、甲胺、丙胺等化学物质,这些化学物质在农业、工业中有着广泛的应用。

3. 医药和农药氨被用来制造某些医药和农药,如抗生素、杀虫剂等。

4. 清洁剂氨被用作清洁剂,可以用于清洗玻璃、金属等表面。

5. 冷冻剂液态氨被用作制冷剂,常用于制冷设备中。

四、氨的危害性氨是一种具有毒性的气体,在高浓度下具有刺激性和腐蚀性。

长时间接触高浓度氨气会导致呼吸困难、肺部损伤等症状。

此外,氨水对皮肤和眼睛也有刺激作用,要小心使用。

【高中化学】高中化学知识点:合成氨(人工固氮)

【高中化学】高中化学知识点:合成氨(人工固氮)

【高中化学】高中化学知识点:合成氨(人工固氮)氮的固定:1.定义:氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法。

2.方法:氮的固定主要方法有:(1)人工合成氨:化学固氨法。

其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。

(2)根瘤菌,生物固氨。

常温常压下进行。

成本低、转化率高、效率高。

3.工业应用:模拟生物的功能,把生物的功能原理用于化学工业生产,借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。

二、合成氨的反应原理1.加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体,可以看到湿润的PH试纸变蓝色2.用氢气和氨气合成氨的反应式是N2+3H22NH3,属放热反应。

3.工业上,采用以铁为主的催化剂,在400~500℃和10Mpa~30 Mpa的条件下合成氨。

(1)催化剂的主要作用:成千上万倍地加快化学反应速率,缩短达平衡的时间,提高日产量。

(2)合成氨的适宜条件:以铁为主的催化剂,在400~500℃和10Mpa~30 Mpa的条件(3)选择适宜生产条件的原则:有较高的反应速率和平衡转化率,能最大限度地提高利润。

(4)合成氨生产时,不采用尽可能高的压强,通常采用10MPa~30MPa 的压强,否则会增大设备的动力要求,增大成本。

(5)合成氨的反应为放热反应,降低温度促使平衡向有移动,有利于N2、H2转化为NH3;但降温必然减缓了反应速率,影响单位时间产率。

生产中将二者综合考虑,既要保证N2、H2的转化率,又要保证较快的反应速率,只能选择适中的温度400~500℃左右。

应注意该温度为催化剂活化温度,低于此温度,催化剂不起作用。

(6)催化剂是影响反应速率的几个因素中,对反应速率影响程度最大的。

催化剂的特点:①选择性:不同的反应选择不同的催化剂,如合成氨选择了铁触媒。

每种催化剂都是对特定的反应有催化作用,并非能改变任何化学反应的速率。

②灵敏性:催化剂中混入杂质,常常会失去催化作用,称催化剂“中毒”,因此反应气体进入反应器前必须净化。

合成氨相关知识

合成氨相关知识

合成氨生产合成氨的主要原料有天然气、石脑油、重质油和煤(或焦炭)等。

①天然气制氨。

天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。

以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。

②重质油制氨。

重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸气转化法简单,但需要有空气分离装置。

空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。

③煤(焦炭)制氨。

随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。

用途氨主要用于制造氮肥和复合肥料,氨作为工业原料和氨化饲料,用量约占世界产量的12%。

硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。

液氨常用作制冷剂。

合成氨的工艺流程1原料气制备将煤和天然气等原料制成含氢和氮的粗原料气。

对于固体原料煤和焦炭,通常采用气化的方法制取合成气;2净化对粗原料气进行净化处理,除去氢气和氮气以外的杂质,主要包括变换过程、脱硫脱碳过程以及气体精制过程①一氧化碳变换过程在合成氨生产中,各种方法制取的原料气都含有CO,其体积分数一般为12%~40%。

合成氨需要的两种组分是H2和N2,因此需要除去合成气中的CO。

变换反应如下:CO+H2O→H2+CO2=-41.2kJ/mol0298HΔ由于CO变换过程是强放热过程,必须分段进行以利于回收反应热,并控制变换段出口残余CO含量。

第一步是高温变换,使大部分CO转变为CO2和H2;第二步是低温变换,将CO含量降至0.3%左右。

因此,CO变换反应既是原料气制造的继续,又是净化的过程,为后续脱碳过程创造条件。

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合成氨相关知识点
合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工、医药等领域。

它是一种无色气体,具有刺激性气味,可以作为氮肥、制冷剂、合成其他化学品的原料等。

本文将从合成氨的历史、制备方法、应用领域等方面介绍合成氨的相关知识点。

一、合成氨的历史
合成氨的历史可以追溯到19世纪。

当时,德国化学家弗里德里希·维勒发现了一种将氮气与氢气反应得到氨的方法,这被认为是合成氨的首次成功制备。

随后,格哈特·诺贝尔等科学家在维勒的基础上进行了进一步研究,发展出了工业化生产合成氨的方法。

二、合成氨的制备方法
合成氨的主要制备方法有哈柏-博斯曼法和奥斯特瓦尔德法。

哈柏-博斯曼法是最早使用的工业化合成氨方法,它是通过高温高压下将氮气和氢气催化反应得到氨。

奥斯特瓦尔德法则是一种更为高效的制备合成氨的方法,它是在铁铑催化剂的作用下,将氮气和氢气在适当温度和压力下反应生成氨。

三、合成氨的应用领域
1. 农业领域:合成氨是一种重要的氮肥原料。

它可以与其他元素结合,制成氮肥产品,为植物提供充足的氮源,促进植物生长。

合成氨还可以直接用于土壤改良,提高土壤肥力。

2. 化工领域:合成氨是合成其他化学品的重要原料。

例如,合成氨可以与甲醇反应生成甲醇胺,用于制造涂料、纤维、塑料等产品。

此外,合成氨还可以用于制造硝酸、尿素等化学品。

3. 医药领域:合成氨可以作为一种药物原料,用于制造抗生素、维生素等药物。

合成氨还可以用于制造化妆品、洗涤剂等日用品。

4. 制冷领域:合成氨具有良好的制冷性能,可以用作制冷剂。

它被广泛应用于冰箱、空调等制冷设备中。

四、合成氨的环境影响
合成氨的生产和应用过程中会产生一定的环境影响。

首先,合成氨的制备过程需要消耗大量的能源,导致二氧化碳等温室气体的排放增加。

其次,合成氨的使用过程中,如果没有正确处理和储存,可能会对土壤和水体造成污染。

因此,合成氨的生产和应用需要严格控制和管理,以减少环境影响。

合成氨是一种重要的化工原料,广泛应用于农业、化工、医药等领域。

合成氨的制备方法主要有哈柏-博斯曼法和奥斯特瓦尔德法,应用领域包括农业、化工、医药和制冷等。

然而,合成氨的生产和应用也会对环境造成一定的影响,因此需要加强环境保护和管理。

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