合成氨实验
合成氨实验报告
化教论学生实验报告册《合成氨实验》一．实验目的．对实验原理的分析1、实验分析：合成氨实验是模拟工业合成氨的方法，在实验室中进行实验，由于实验室条件有限，无法完全按照工业要求，不过可以通过实验的设计，尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路：分别通过不同的药品反应制取氮气和氢气，再使两种气体充分混合，进行反应如下：n2+3h2→2nh3(g) 3、实验条件的控制：nh3的合成是一个放热的、气体总体积缩小、可逆反应。
●在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，加入铁催化剂后，降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发生，要尽量将氨气在反应发生环境中排除，使反应正向进行，●加压有利于反应发生，但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄氏度左右二三．实验操作过程合成氨四．实验相关思考提问篇二：化工厂合成氨认识实习报告前言自本世纪20年代起，合成尿素生产经历了60多年的发展，我国60年代中期引进荷兰斯塔米卡本公司的水溶液全循环法工艺。
1986年我国小型氮肥厂碳铵改产尿素的技术改造在山东邹城等三个小型氮肥厂水溶液全循环工艺实验装置上相继获得成功。
小型尿素装置的生产呈现出产量增加，能耗降低，产品质量提高的可喜局面。
目前我国大型厂多采用的是二氧化碳气提法和溶液全循环改良c法，小型厂绝大多数采用水溶液全循环法。
水溶液全循环制尿素是指将尿素合成反应后的物料分段减压；加热使其中未反应的甲铵分解和游离氨解析出来，并逐段将氨和二氧化碳冷凝成液氨和吸收成氨基甲酸铵水溶液，用泵加压返回合成系统中去循环利用。
水溶液全循环法制尿素一般可分为：原料的压缩和净化、尿素合成、循环吸收、尾气吸收与解析、蒸发和造粒几个工序。
本次认识实习报告所分析的为年产大约在4万吨左右的小型尿素生产厂的大体流程。
由于水溶液全循环法有大概三种形式，以下做出比较分析及选择。
1、传统水溶液全循环法中，未反应物经三段分解、三段吸收，流程较长，分解消耗热能较多；分解器冷凝温度低，在吸收冷凝循环中放出的热能都需要用冷却水带走，未能得到利用，只有一段分解气的少量热量用于一段蒸发，能耗高。
合成氨仿真实验指导书(正式)
合成氨尿素生产过程仿真实验指导书一、实验目的1．通过使用合成氨尿素生产仿真软件，进一步学习合成氨和尿素生产工艺原理，熟悉工艺步骤与重要参数，了解计算机控制系统对大型化工生产过程的作用。
2．通过操作计算机进行仿真实习，初步掌握生产中开停车，正常操作，事故处理等环节的内容，了解仿真与实际控制之间的关系，培养生产安全意识。
3．通过实验学习，提高理论联系实际和严谨求实的工作作风，以及独立思考与综合解决问题的能力二、实验原理本软件是在某化工厂年产30万吨合成氨和52万吨尿素装置的基础上，进行仿真开发而成。
软件操作界面与实际生产所采用的DCS软件完全一致，可在仿真机上反复进行开车、停车、正常操作，事故处理等训练。
本软件具有较强交互性，提供快门设定、工况冻结、成绩评定、事故设置、报警记录等各项功能。
通过仿真实习，可以建立起对大型化工生产过程的直观概念，对于各种类型的生产参数有明确的辨识。
进行仿真实习，主要分为两个环节：（1）学习和掌握合成氨与尿素生产的全部工艺原理、工艺流程、控制系统流程、仿真操作步骤；（2）在教师指导下，上机进行仿真实习。
第一环节必须完全理解和掌握，在第二环节中，必须严格按照操作手册执行各个步骤。
三、实验仪器普通PC机一台，打印机一台四、实验内容与步骤1．实验内容合成氨生产概况合成氨生产过程包括以下三大主要步骤：1）制气包括气化、CO变换工序2）净化包括硫化物脱除、CO2脱除和最终净化工序3）压缩和合成包括压缩、氨合成工序其过程为：原料气的硫化物脱除→一段转化→二段转化→高温变换→低温变换→CO2脱除→甲烷化→压缩→氨合成→氨尿素生产概况尿素的工业生产以NH3和CO2为原料，在高温、高压下进行化学反应：2NH3+CO2CO(NH2)2+ H2O + Q现代尿素生产均采用循环回路流程。
其过程主要包括：尿素合成、循环回收、尿液浓缩、结晶造粒四部分。
NH3、CO2→合成→分离→浓缩→结晶造粒→尿素↑↓回收仿真软件概况仿真软件分为两大部分：合成氨生产系统仿真与尿素生产系统仿真。
煤制合成氨仿真实验报告
煤制合成氨仿真实验报告本文通过仿真实验的方法，研究了煤制合成氨的生产过程。
实验结果显示，在适当的条件下，煤制合成氨的效率可以得到提高。
同时，我们还探讨了煤制合成氨的优化方案，以期在实际生产中提高生产效率和降低生产成本。
关键词：煤制合成氨，仿真实验，优化方案一、引言煤制合成氨是一种重要的工业化学反应，广泛应用于化肥、煤化工等领域。
然而，由于该反应的复杂性和高要求的工艺条件，煤制合成氨的生产效率和经济性一直是制约其进一步推广和应用的重要因素。
因此，对于煤制合成氨的生产过程进行研究和优化具有重要的意义。
本文通过仿真实验的方法，探讨了煤制合成氨的生产过程，并提出了优化方案，以期提高生产效率和降低生产成本。
二、实验方法本实验采用了Aspen Plus软件进行仿真模拟。
Aspen Plus软件是一款广泛应用于化工工艺模拟和优化的软件，具有强大的计算能力和可视化界面，可以方便地对化工过程进行仿真分析和优化设计。
在仿真实验中，我们构建了煤制合成氨的流程图，并设置了相应的反应条件和参数。
具体参数如下：1.反应器压力：20 MPa2.反应器温度：500℃3.反应器进料比：H2:N2=3:14.氮气流量：1000 kmol/h5.氢气流量：3000 kmol/h6.催化剂种类：铁钼催化剂7.催化剂负荷量：100 kg/m3通过对上述参数的设置和调整，我们得到了煤制合成氨的仿真模拟结果。
三、实验结果与分析1.催化剂种类和负荷量的影响为了探讨催化剂种类和负荷量对煤制合成氨的影响，我们进行了不同催化剂种类和负荷量的仿真实验。
实验结果表明，铁钼催化剂比其他催化剂更适合煤制合成氨的反应条件。
此外，在催化剂负荷量为100 kg/m3时，反应效率最高，可以达到85%以上。
2.反应器压力和温度的影响为了探讨反应器压力和温度对煤制合成氨的影响，我们进行了不同反应器压力和温度的仿真实验。
实验结果表明，在反应器压力为20 MPa，温度为500℃时，煤制合成氨的效率最高，可以达到90%以上。
合成氨工艺实训总结与体会
合成氨工艺实训总结与体会实训地点：XXXXX大学化学工程实验中心实训时间：2021年9月1日~2021年9月10日实训人员：XX同学（XXX学院，XXX专业）实训内容：通过实验，了解合成氨的基本原理、反应机理、工艺流程，掌握合成氨的实验操作技能，了解合成氨的工艺控制方法和安全生产知识。
一、实训总结本次实训内容丰富、操作简单易行，让我在增长知识的同时也掌握了实验技能。
以下是我的实训总结：1. 掌握了合成氨的基本原理和反应机理。
在实验室老师的详细讲解和现场操作的指导下，我对合成氨的反应原理和机理有了更深刻的理解。
通过实验，我明白了合成氨的反应主要包括气态氢和气态氮逐渐转变成液态氨，并且掌握了如何调整反应速率和控制反应温度以达到最佳合成效果的方法。
2. 掌握了合成氨的实验操作技能。
合成氨实验是一项敏感难度高的工作，操作失误很容易造成实验失败。
经过老师的指导和多次实验的反复操作后，我成功完成了合成氨实验，并且获得了理想结果。
我也发现，在实验中细节决定成败，及时注意每一项反应细节可以预防事故，确保实验操作的安全性和稳定性。
3. 了解了合成氨工艺的控制和安全知识。
在实验中，我们学习了合成氨工厂的结构、合成氨工艺中常用的反应器类型和在合成氨生产中所需的安全控制措施。
尤其是我们探讨了如何合理调配反应用气的流量、温度以及压力，如何控制火灾危险的发生，如何从突发事件中迅速应对等安全问题，有了一定的实践经验和认识。
二、体会与收获通过合成氨实训，我不仅从理论上了解了合成氨工艺，更重要的是收获了实验操作经验和安全生产意识。
具体体会如下：1. 调试心理的重要性。
操作合成氨实验时，需要不断进行实验调节和反应条件的控制，听从导师的指导，冷静分析问题，调试各项参数等等。
这个过程让我很有收获，在实验的过程中不断探索，不断试验，对自己的思考能力和实际操作的能力都有了一定的提升。
2. 安全与专业技能同等重要。
合成氨实验必须真正做到安全第一，专业技能、实验经验次之。
合成氨及氨的喷泉实验
合成氨目的：认识氮气和氢气在催化剂作用下能合成氨。
用品：贮气瓶、硫酸洗瓶、Y形管、橡皮管、导管、玻璃管、三芯灯、广口瓶、双孔塞、铁研钵及杵、药匙。
还原铁粉（加有少量氧化铝和氧化钾）、亚硝酸钠、氯化铵、锌粒、稀硫酸、酚酞试剂。
原理：氮跟氢化合成氨是一个放热的可逆反应。
催化剂增加压力将使反应移向生成氨的方向，提高温度会将反应移向相反的方向，但温度过低又使反应速度过小。
工业生产中常用的压力为200～600大气压，温度为450～600℃，用金属铁作催化剂，转化率可提高到约8％。
在实验室里一般是在较低的温度和压力下进行的，只能认识氮气和氢气在催化剂作用下能合成氨，不要求收集氨气。
准备：1.制备催化剂在实验室里用还原铁粉或铁铈合金粉末作为催化剂，并加少量助催化剂（2％Al2O3和0.8％K2O），防止降低活性。
剂，可以把打火石约40颗放在铁研钵里研成细小粒状后，载在石棉绒上使用。
将石棉绒（作载体用）4克和加有Al2O3和K2O的还原铁粉3克混和均匀后，填充在一支长约20厘米、内径约1.5厘米的玻璃管里，做成一段长约7厘米的催化柱。
两端用铁丝网夹紧，防止松散。
如果用铁铈合金为催化2.制取氮气和氢气氮气可用加热分解亚硝酸钠和氯化铵饱和溶液的方法制取，氢气可用锌和稀硫酸反应制取，均见前面实验。
3.组装合成氨装置把盛有氮气和氢气的贮气瓶分别接在两个硫酸洗气瓶上，再用Y形管和催化管相连接。
操作：先要检验氢气的纯度，然后将氮气和氢气同时通入装置驱除空气，用小试管在尾气出口处收集后用爆鸣法检验。
调节氮气和氢气的流速，使它们通入的体积比为1∶3，同时用三芯灯先将整个催化管均匀加热后，再集中火力在催化剂的下面强热。
5～6分钟后可以看到无色的酚酞试液变成红色，这证明已有氨气生成。
注意事项：1.还原铁粉最好用新开瓶的。
Al2O3和K2O要求用纯度较高的。
一般须加热到500℃左右，使达到催化剂的活性温度。
2.气体要干燥，催化管、导管和用作载体的石棉绒都要烘干后用。
实验室制取氨气实验报告经典版
合成氨实验(一)实验目的1、 初步掌握演示合成氨实验的成败关键和操作技能。
2、探讨、研究提高该实验成功率和演示效果的具体方法。
（2） 实验用品铁架台（附铁夹），Y形试管，附导管橡皮塞，反应管，直角导管，橡皮管，烧杯，酒精灯，锥形瓶，研钵，镊子，角匙。
锌粒，亚硝酸钠，饱和氯化铵，1：4稀硫酸，石棉，还原铁粉，酚酞。
石棉和铁粉夯实在一起，要使得双通管中间是被全部充满的。
因为这样N2和NH3才可以在Fe的催化下充分接触反应，使反应有效面积增大。
NaNO2和NH4Cl反应是一个放热反应，十分剧烈。
这里用酒精灯加热是为了让反应达到启动点。
相当于给反应一个活化能。
此处酒精灯要先于下方的酒精灯加热，作用让催化剂活性激发，让反应温度达到，然后才制取反应物进行反应。
酚酞溶液用于检测是否产生NH3。
②纯锌和稀硫酸反应快还是含有少量杂质的锌和稀硫酸反应更快呢？解答：根据标准电极电位，锌很容易和稀硫酸反应放出氢气。
因为氧化剂(H+离子)的标准电极电位大于还原剂(单质锌)的标准电极电位，即0.00伏)>-0.76伏，所以锌是可以置换稀硫酸中的氢放出氢气的。
但实验证明纯锌与稀硫酸反应是很慢的，几乎不起反应。
这主要是因为氢在锌上的超电压较大，超电压越大，氢气则越难以析出，附着在金属锌的表面上，这样就阻止了H+离子进一步从锌的表面上获得电子，因而使锌与稀硫酸的反应减慢。
③为什么盛有铁粉和石棉的双通管内会有水汽？会有什么潜在的危险？解答：因为NaNO2+NH4Cl反应是放热的，这是一个固液反应，所以说，水会受热变为水蒸气跑到上方双通管中。
而双通管下方使用酒精灯在加热，右方石棉堵住，一旦温度过高，整个装置接近密闭，容易发生爆炸。
可以考虑在双通管和Y形管之间装置一个除水装置。
可以降低安全隐患。
④合成氨除了可以用铁做催化剂，还可以使用哪些催化剂？解答：有文献中提到①Al2O3—K2O—CaO，反应压力1.51MPa，反应温度425℃，空速30000h-1的条件下，系统研究了合成氨铁基催化剂活性与其母体相组成的关系，发现催化剂的活性随母体相呈双峰形曲线变化。
合成氨实验报告
合成氨实验报告一、引言合成氨是很重要的化学原料之一，广泛应用于农业、化工等各个领域。
本次实验旨在通过催化剂的作用，合成氨的方法。
本报告将对实验进行详细的记录和分析。
二、实验目的通过催化剂的作用，探究合成氨的方法，并对实验结果进行分析和评估，为进一步研究合成氨的相关问题提供数据支持。
三、实验步骤1. 实验前准备：清洗实验用具，准备所需化学试剂。
2. 取一个装有歧化剂的试管，加热至120℃，进行空白试验。
3. 取另一个试管，加入适量的铁锆催化剂，并加热至120℃。
4. 分别将空白试验和催化剂试验的结果进行记录，并对比分析。
四、实验结果在空白试验中，观察发现无任何反应发生，试管内并未产生气体或其他现象。
而在催化剂试验中，试管内产生了大量的气体，并伴随着颜色的变化。
这表明在催化剂催化下，氨的合成反应得以促进。
五、实验分析通过对实验结果的观察和分析，我们可以得出以下结论：1. 歧化剂的作用：在空白试验中，我们没有观察到氨的合成反应。
这说明正常情况下，氮气和氢气不会自发地发生反应生成氨。
同样，这也表明在氨的合成过程中，一定需要某种催化剂的存在。
2. 催化剂的作用：在催化剂试验中，铁锆催化剂的加入促进了氨的合成反应。
氨的产生量明显增加，并且试管内的颜色也发生了变化。
这说明铁锆催化剂能够加速氨的合成反应，提高反应产率。
3. 催化剂种类的选择：本实验所使用的铁锆催化剂是一种常见的合成氨催化剂。
不同种类的催化剂对氨的合成反应的促进作用可能存在差异，需要进一步研究。
六、实验结论通过本次实验，我们得出以下结论：1. 合成氨的反应需要催化剂的作用才能正常进行，否则氮气和氢气不会自发地反应生成氨。
2. 铁锆催化剂对于氨的合成反应具有促进作用，能够提高反应产率。
3. 不同种类的催化剂对于氨的合成反应可能存在差异，需要进一步研究。
七、实验改进和展望本次实验的结果为进一步研究合成氨的相关问题提供了基础数据。
在今后的研究中，可以尝试使用其他种类的催化剂，比较它们对氨合成反应的影响。
合成氨实验
化教论学生实验报告册课题：《合成氨实验》姓名：王思氩学号：10111550105日期：2013年11月15日《合成氨实验》一．实验目的过程与方法通过动手做实验，初步掌握演示实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能，探讨、研究提高该实验成功率和演示效果的具体方法知识与技能通过讲解和演示实验，使学生掌握实验操作的要点，并且在动手实验的过程中熟练操作要领，学会Y 形管的使用情感态度与价值观合成氨的实验是区别于人教版、苏教版的实验，本实验意在让学生更加亲身感受到工业合成安的微型流程模型，可以扩展学生的知识面，并且将化学知识与日常生活紧密联系起来。
二．对实验原理的分析1、实验分析：合成氨实验是模拟工业合成氨的方法，在实验室中进行实验，由于实验室条件有限，无法完全按照工业要求，不过可以通过实验的设计，尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路：分别通过不同的药品反应制取氮气和氢气，再使两种气体充分混合，进行反应如下：N2+3H2→2NH3(g)3、实验条件的控制：NH3的合成是一个放热的、气体总体积缩小、可逆反应。
●在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，加入铁催化剂后，降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发生，要尽量将氨气在反应发生环境中排除，使反应正向进行，●加压有利于反应发生，但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄氏度左右三．实验操作过程合成氨实验步骤实验现象1.按图连接装置2.检查装置的气密性将装置连接好，将导气管下端管口插入装有水的烧杯中。
用酒精灯微微加热试管，观察导气管口的冒气泡情况导气管口有气泡冒出，说明气密性良好。
3.装药品在Y型试管的一边加入固体亚硝酸钠再加入氯化铵饱和溶液另一边加入锌粒和稀盐酸在双通管的一端加入石棉，并用镊子夯实。
在从另一端试管口加入还原铁粉作为催化剂，并按照之前的方法用石棉将这个管口堵住并夯实。
在导气管下端接烧杯。
准备两个烧杯，一个烧杯里装滴加过酚酞的蒸馏水溶液，另外一个烧杯里装有滴加过酚酞的自来水溶液。
实验室合成nh3的原理
实验室合成nh3的原理
实验室合成氨（NH3）主要是通过哈柏-Bosch过程进行的，其原理如下：
1. 电解水制氢：首先将水经过电解分解成氢气（H2）和氧气（O2）。
水在一个被称为电解池的装置中进行电解，其中水分子的氢原子释放出电子并形成氢离子，而氧原子则接受电子并形成氧离子。
这些电子经过外部电路流动，从而形成了电流。
2. 通过合成气制备一氧化碳和氢气：将一部分制得的氢气与一部分空气或纯氧气进行混合，通过催化剂在高温和高压下进行水煤气变换反应（WGS反应），生成CO和H2。
一氧化碳（CO）是一种重要的中间体，用于在后续步骤中与氢气反应生成氨。
3. 合成氨反应：一氧化碳和氢气与催化剂（通常是铁和铁铬催化剂）一起进入压力容器中，在高温（400-500）和高压（150-250 atm）的条件下进行反应。
在催化剂的作用下，一氧化碳和氢气经过多步反应生成氨。
总的反应方程式如下：
3 H2 + N2 -> 2 NH3
该反应可分为三个步骤：
a. 所有的反应成分吸附在催化剂上，形成吸附物相。
b. 吸附物相中的氮气和氢气分子发生活化，生成反应中间体，如氮化氢（NH）、氮化物（NNH）等。
c. 反应中间体进一步反应生成氨，然后从催化剂表面释放出来。
这是一种高温、高压和催化剂存在的反应过程，用于在实验室中合成氨。
合成氨工艺仿真实验
（三） 合成氨工艺合成工段仿真 一、实验目的 氨的合成是氨厂最后一道工序，任务是在适当的温度、压力和有催化剂存在的条件下，将 经过精制的氢氮混和气直接合成为氨。然后将所生成的气体氨从未合成为氨的混和气体中 冷凝分离出来，得到产品液氨，分离氨后的氢氮气体循环使用。 二、实验装置 1．合成塔 2.合成压缩机 三、实验原理 氨合成的化学反应式如下： 这一化学反应具有如下几个特点： 是可逆反应。即在氢气和氮气反应生成氨的同时，氨也分解成氢气和氮气。 是放热反应。在生成氨的同时放出热量，反应热与温度、压力有关。 是体积缩小的反应。 反应需要有催化剂才能较快的进行。
制取合成氨原料气所用的气态烃主要是天然气（甲烷、乙烷、丙烷等）。蒸汽转化 法制取合成氨原料气分两段进行，首先在装有催化剂（镍触媒）的一段炉转化管内， 蒸汽与气态烃进行吸热的转化反应，反应所需的热量由管外烧嘴提供。
四、实验操作步骤 A冷态开车
（一）引DW、除氧器101-U建立液位（蒸汽系统图） （二）开104-J、汽包101-F建立液位（蒸汽系统图） （三） 开101-BJ、101-BU点火升温（一段转化图、点火图） （四） 108-D升温、硫化（一段转化图） （五） 空气升温（二段转化） （六） MS升温（二段转化） （七） 投料（脱硫图） （八）加空气（二段转化及高低变） （九）联低变 （十） 其它 B正常工况 （一）正常操作要点 （二）转化岗位主要指标 C 正常停车 (一)停车前的准备工作 (二) 停车期间分析项目 (三) 停工期间注意事项 (四) 停车步骤
煤制合成氨仿真实验报告
煤制合成氨仿真实验报告本文主要介绍煤制合成氨仿真实验报告。
煤制合成氨是一种重要的化工工艺，可以大量生产氨气，广泛应用于肥料、化学工业和制氢等领域。
通过仿真实验，可以更好地理解该过程的原理和优化方法。
1.实验目的本次实验的主要目的是通过仿真软件模拟煤制合成氨的化学反应过程，并分析不同反应条件的影响。
具体来说，包括以下几个方面：（1）研究煤制氨的化学反应机制，理解反应过程各环节的作用；（2）通过算法调整反应条件，分析对氨气生成率、气体纯度和能耗等的影响；（3）探究合成氨工业生产实践中的技术难点和解决方案。
2.实验步骤为了达成以上目的，本次实验按照以下步骤进行：(1) 建立煤制合成氨反应器的仿真模型，包括反应器的容积、温度、压力等参数。
根据此模型，可以确定反应的基本条件。
(2) 设定反应条件，包括反应物料的进料量、温度和压力等参数。
通过改变这些条件，可以模拟不同条件下的反应效果。
(3) 进行模拟计算，利用模拟软件模拟反应过程。
计算可以得到产物的摩尔分数、能量转换率等关键参数。
(4) 分析计算结果，比较不同反应条件下的影响，根据结果优化生产条件。
（5）根据优化后的条件，重新进行模拟计算，验证所得结果。
3.实验结论通过以上步骤，本次实验得出以下结论：（1）影响合成氨反应的因素很多，包括反应温度、压力、进气比等。
不同条件下，反应速率和能量转换率均不同，但反应性质总体趋势与实验结果一致。
（2）通过计算，可以确定更加高效的反应条件，提高反应效率和产物纯度。
同时，这些条件也能减少能量浪费，降低生产成本。
（3）结合实际生产情况，必须根据实际生产情况进行优化，确保反应过程稳定、可靠，并满足生产需要。
总之，通过本次仿真实验，我们更好地理解了煤制合成氨的化学反应过程，明确了反应条件对产物的影响，为生产实践提供了重要参考。
同时，也充分展示了模拟计算在化学工业中的应用前景和价值。
合成氨的实验制备与工业应用
合成氨的工业应用
农业肥料
合成氨是制造氮肥的主要原料，为农业生产提供氮元素。 合成氨可用于制造多种复合肥料，满足不同作物需求。 合成氨工业的发展推动了农业生产的进步，提高了粮食产量。 合理使用氮肥，可有效提高土壤肥力，促进作物生长。
工业原料
合成氨可用于生产甲醇、烃 类等燃料和化工原料。
合成氨是重要的工业原料， 用于生产尿素、硝酸等化肥 和农药。
医疗保健
合成氨用于生产药物，如抗生素和止痛药 合成氨是制造合成纤维的重要原料，如尼龙和聚酯纤维 合成氨在医疗领域中用于制造医疗器械和医疗用品，如注射器和绷带 合成氨是生产某些特殊药物的关键原料，如某些抗癌药物和激素类药物
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汇报人：XX
合成氨的实验制备与工业应用
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合成氨的实验制备 合成氨的工业应用
合成氨的实验制备
实验原理
反应条件：高温高压、催化 剂
合成氨反应方程式： N2+3H2=2NH3
实验步骤：原料气体的制备、 净化、压缩、合成、产品分 离与回收
实验注意事项：严格控制反 应条件，确保安全操作
实验材料
氮气：作为反应物，提供氮元素 氢气：作为反应物，提供氢元素 铁触媒：催化剂，加速反应速率 高压：提高反应温度和压力，促进反应进行
实验步骤
准备原料：氮气、 氢气、催化剂
混合气体：将氮 气和氢气按一定 比例混合
加热反应：将混合 气体加热至一定温 度，在催化剂的作 用下进行反应
收集产物：收集 产生的氨气，并 进行纯化处理
注意事项
实验前必须进行安全培训和操作规程的学习，确保实验人员具备必要的安全意识和操作技能。 实验过程中要严格控制反应温度、压力等参数，避免发生爆炸、中毒等安全事故。 实验中使用的原料、催化剂等物质必须符合安全要求，严禁使用不合格或过期的物质。 实验结束后要及时清理现场，确保实验室整洁卫生，避免对环境造成污染。
合成氨制备实验教案设计与优化
合成氨制备实验教案设计与优化合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、化工等领域。
在合成氨制备实验中，设计与优化教案是至关重要的一环。
本文将探讨合成氨制备实验教案的设计与优化。
一、实验目的与原理合成氨制备实验的目的是通过催化剂的作用，将氮气和氢气在高温高压条件下反应生成氨气。
实验原理是利用哈伯-博什过程，即氮气和氢气在催化剂的作用下，生成氨气。
二、实验步骤与条件在实验步骤中，首先需要准备好实验装置，包括反应釜、催化剂、氮气和氢气供应系统等。
然后按照一定的比例将氮气和氢气输入反应釜，并加热至适当的温度。
在反应过程中，需要控制好反应时间和压力，以保证反应的高效进行。
三、实验参数的优化为了提高合成氨的产率和选择性，需要对实验参数进行优化。
首先是温度的选择，温度过高会导致催化剂失活，温度过低则反应速率较慢。
通过实验确定最佳的反应温度，可以提高合成氨的产率。
其次是压力的选择，压力过高会增加设备成本和能耗，压力过低则反应速率较慢。
通过实验确定最佳的反应压力，可以提高合成氨的产率。
此外，还需要考虑氮气和氢气的输入比例，以及催化剂的选择等因素。
四、实验数据处理与结果分析在实验过程中，需要及时记录实验数据，并进行数据处理和结果分析。
可以通过气相色谱法等技术手段对产生的氨气进行定量分析。
通过对实验数据的处理和结果分析，可以评估实验的效果，并进一步优化实验参数。
五、实验安全与环保在合成氨制备实验中，安全和环保是非常重要的考虑因素。
首先要确保实验装置的安全性，避免发生爆炸等事故。
其次要注意催化剂的选择和处理，以减少对环境的污染。
同时，合理使用氮气和氢气，避免浪费和能源消耗。
六、实验拓展与应用合成氨制备实验不仅可以用于教学实验，还可以拓展到实际应用中。
比如在农业领域，合成氨可以作为氮肥的原料，提高农作物的产量。
在化工领域，合成氨可以用于合成其他化工原料，如尿素等。
综上所述，合成氨制备实验教案的设计与优化是一个复杂而重要的任务。
合成氨实验
化教论学生实验报告册课题：《合成氨实验》姓名：王思氩学号：10111550105日期：2013年11月15日《合成氨实验》一．实验目的过程与方法通过动手做实验，初步掌握演示实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能，探讨、研究提高该实验成功率和演示效果的具体方法知识与技能通过讲解和演示实验，使学生掌握实验操作的要点，并且在动手实验的过程中熟练操作要领，学会Y形管的使用情感态度与价值观合成氨的实验是区别于人教版、苏教版的实验，本实验意在让学生更加亲身感受到工业合成安的微型流程模型，可以扩展学生的知识面，并且将化学知识与日常生活紧密联系起来。
二．对实验原理的分析1、实验分析：合成氨实验是模拟工业合成氨的方法，在实验室中进行实验，由于实验室条件有限，无法完全按照工业要求，不过可以通过实验的设计，尽可能得使反应达到更好的效果2.、实验思路：分别通过不同的药品反应制取氮气和氢气，再使两种气体充分混合，进行反应如下：N2+3H2→2NH3(g)3、实验条件的控制：NH3的合成是一个放热的、气体总体积缩小、可逆反应。
●在无催化剂时，氨的合成反应的活化能很高，加入铁催化剂后，降低了反应的活化能●可逆反应为使反应顺利发生，要尽量将氨气在反应发生环境中排除，使反应正向进行，●加压有利于反应发生，但是实验室条件实现困难●适宜反应的温度在500摄氏度左右三．实验操作过程合成氨实验步骤实验现象1.按图连接装置2.检查装置的气密性将装置连接好，将导气管下端管口插入装有水的烧杯中。
用酒精灯微微加热试管，观察导气管口的冒气泡情况导气管口有气泡冒出，说明气密性良好。
3.装药品在Y型试管的一边加入固体亚硝酸钠再加入氯化铵饱和溶液另一边加入锌粒和稀盐酸在双通管的一端加入石棉，并用镊子夯实。
在从另一端试管口加入还原铁粉作为催化剂，并按照之前的方法用石棉将这个管口堵住并夯实。
亚硝酸钠固体为白色晶体。
氯化铵饱和溶液为无色，底部有规则针状的白色晶体析出。
合成氨实验报告
合成氨实验报告合成氨实验报告引言：合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于农业、医药和化学工业等领域。
本实验旨在通过催化剂的作用，将氮气和氢气合成氨气，探究合成氨的反应条件和催化剂对反应速率的影响。
实验原理：合成氨的反应是一种氮气与氢气在高温高压条件下通过催化剂进行的反应。
在实验中，我们使用了铁-铝催化剂，该催化剂具有较高的活性和稳定性，能够有效促进氮气和氢气的反应。
实验步骤：1. 实验前准备：准备好所需的实验器材和试剂，包括反应釜、氮气气瓶、氢气气瓶、铁-铝催化剂等。
2. 实验装置搭建：将反应釜与氮气气瓶和氢气气瓶连接，确保气体能够顺利进入反应釜。
3. 加入催化剂：将适量的铁-铝催化剂加入反应釜中，注意催化剂的均匀分布。
4. 调节反应条件：根据实验要求，调节反应釜的温度和压力，确保反应能够顺利进行。
5. 开始反应：打开氮气和氢气的阀门，让气体进入反应釜，并保持一定的流量。
6. 反应结束：根据实验要求，控制反应时间，待反应结束后关闭气体阀门。
7. 收集产物：将反应釜中的氨气收集起来，并进行相应的分析和检测。
实验结果：通过实验观察和数据分析，我们得到了以下结果：1. 反应温度对合成氨的产率有显著影响。
随着温度的升高，合成氨的产率逐渐增加，但超过一定温度后，产率开始下降。
2. 反应压力对合成氨的产率也有一定影响。
在一定范围内，随着压力的增加，合成氨的产率逐渐增加，但过高的压力会导致产率下降。
3. 催化剂的选择对合成氨的产率和反应速率有重要影响。
铁-铝催化剂具有较高的活性和稳定性，能够有效促进反应的进行。
实验讨论：1. 合成氨的反应是一个复杂的反应过程，涉及到多个中间产物和反应路径。
在实验中，我们只观察到了最终的产物，对于反应机理的研究还需要进一步深入。
2. 实验中使用的铁-铝催化剂虽然具有较高的活性和稳定性，但在实际工业生产中，还有更高效的催化剂可供选择。
因此，对于催化剂的研究和开发仍然具有重要意义。
合成氨仿真实习报告
合成氨仿真实习报告篇一：合成氨仿真实习报告南京工业大学城建学院仿真实习报告书刘皓28安全工程系化学化工实验教学中心XX年10月合成仿真实习报告30万吨合成氨装置模型照片一、实习的目的合成仿真实习是理论联系实际，应用和所学专业知识的一项重要环节，是培养我们动手能力和学习能力的一个重要手段。
仿真实习是以仿真的实习模式，在既保证学生安全又能完美提供实习机会的情况下，学校给予我们的一次专业实践的机会。
是我们在学习专业知识后进行实际运用的重要环节，它对培养我们的动手能力有很大的意义，同时也能使我们了解化工工艺的重点要素，仿真实习是我们走向工作岗位的必要前提。
二、实习要求1．实习装置为合成氨生产仿真装置。
要求了解并熟悉生产过程及控制，包括：1）生产方法和原理，原料、催化剂及产品特性；2）生产工艺流程（流程中设备、主副管线，过程操作和控制）；3）各工序工艺条件及控制：主要设备操作温度、压力和组成；4）主要设备型式、结构；5）主要设备及管线上的控制仪表及调节方法。
2.搜集信息途径1）听讲座（拟安排工艺及设备、仿真装置及操作等讲座）；2）现场实习：熟悉工艺流程、设备、及仿真软件操作，熟悉仿真模型；3）阅读实习指导书、流程图、设备图及其它文献资料。
三、实习内容仿真实习的主要内容是：以河南化肥厂为原型的大型合成氨全流程仿真模型和以宁夏化工厂为原型的合成氨大工段DCS控制系统仿真软件。
两者均以天然气为原料的合成氨工艺，通过仿真实习了解合成氨工艺原理与流程，掌握合成氨生产中的主要参数和DCS控制系统的操作。
以下为东方仿真软件的合成氨工艺流程。
(1) 合成氨装置转化工段1 概述转化工段包括下列主要部分:原料气脱硫、原料气的一段蒸汽转化、转化气的二段转化、高变、低变、给水、炉水和蒸汽系统。
2 原料气脱硫天然气中含有少量硫化物，这些硫化物可以使多种催化剂中毒而不同程度地使其失去活性，硫化氢能腐蚀设备管道。
因此，必须尽可能地除去原料气中的各种硫化物。
等离子体耦合催化剂合成氨实验步骤
等离子体耦合催化剂合成氨实验步骤下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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等离子体被认为是第四种物质状态,是一种高度离子化的气体。
合成氨的化学反应方程式
合成氨的化学反应方程式合成氨是一种重要的化学原料，在工业生产和农业领域都有广泛的应用。
它的化学反应方程式描述了通过何种途径可以合成氨气体。
本文将介绍几种常见的合成氨的化学反应方程式。
1. 氨的Haber-Bosch合成Haber-Bosch合成是工业上合成氨最常用的方法，它的反应方程式如下所示：N2 + 3H2 -> 2NH3在该反应中，氮气（N2）和氢气（H2）经过催化剂的作用，发生反应生成氨气（NH3）。
这种方法是一种高温高压的过程，通常在400-500摄氏度和200-250大气压的条件下进行。
2. 氨的Ostwald过程Ostwald过程是另一种常用的合成氨方法，它的反应方程式如下所示：4NH3 + 5O2 -> 4NO + 6H2O2NO + O2 -> 2NO23NO2 + H2O -> 2HNO3 + NO在该过程中，首先通过Haber-Bosch合成得到氨气，然后将氨气与氧气反应生成一氧化氮（NO）和水（H2O），随后一氧化氮与氧气反应生成二氧化氮（NO2），最后将二氧化氮与水反应生成硝酸（HNO3）和一氧化氮。
这个过程也被称为硝酸工业的副产品。
在实际应用中，硝酸可用于制造肥料和爆炸物等。
3. 氨的电解法氨的电解法是一种不同寻常的合成氨方法，其反应方程式如下所示：2NH4Cl + 2H2O -> 2NH3 + 2HCl + O2在该过程中，氯化铵（NH4Cl）溶液经过电解，产生氨气、盐酸（HCl）和氧气（O2）。
这种方法通常在实验室中使用，但在工业规模上并不常见。
4. 氨的电化学合成氨的电化学合成是一种新型的合成氨方法，其反应方程式如下所示：N2 + 6H2O -> 2NH3 + 3O2 + 6e-在该反应中，氮气和水在电解条件下发生电化学反应，生成氨气、氧气和电子。
这种方法具有更低的温度和压力要求，且使用可再生能源进行电解，具有较好的环境友好性。
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化教论学生实验
报告册课题：《合成氨实验》
姓名：王思氩
学号：10111550105
日期：2013年11月15日
《合成氨实验》一．实验目的
过程与方法
通过动手做实验，初步掌握演示实验“合成氨”实验的成败关键和操作技能，探讨、研究提高该实验成功率和演示效果的具体方法
知识与技能
通过讲解和演示实验，使学生掌握实验操作的要点，并且在动手实验的过程中熟练操作要领，学会Y 形管的使用
情感态度与价值观
合成氨的实验是区别于人
教版、苏教版的实验，本实验
意在让学生更加亲身感受到工
业合成安的微型流程模型，可
以扩展学生的知识面，并且将
化学知识与日常生活紧密联系
起来。
二．对实验原理的分析
1、实验分析：
合成氨实验是模拟工业合成氨的方
法，在实验室中进行实验，由于实验室
条件有限，无法完全按照工业要求，不
过可以通过实验的设计，尽可能得使反
应达到更好的效果
2.、实验思路：
分别通过不同的药品反应制取氮
气和氢气，再使两种气体充分混合，进
行反应如下：N2+3H2→2NH3(g)
3、实验条件的控制：
NH3的合成是一个放热的、气体总
体积缩小、可逆反应。
●在无催化剂时，氨的合成反应的活化
能很高，加入铁催化剂后，降低了反
应的活化能
●可逆反应为使反应顺利发生，要尽量
将氨气在反应发生环境中排除，使反
应正向进行，
●加压有利于反应发生，但是实验室条
件实现困难
●适宜反应的温度在500摄氏度左右
三．实验操作过程
合成氨
实验步骤实验现象1.按图连接装置
2.检查装置的气密性
将装置连接好，将导气管下端管口插入装
有水的烧杯中。
用酒精灯微微加热试管，
观察导气管口的冒气泡情况
导气管口有气泡冒出，说明气密性良好。
3.装药品
在Y型试管的一边加入固体亚硝酸钠
再加入氯化铵饱和溶液
另一边加入锌粒和稀盐酸
在双通管的一端加入石棉，并用镊子夯实。
在从另一端试管口加入还原铁粉作为催化剂，并按照之前的方法用石棉将这个管口堵住并夯实。
在导气管下端接烧杯。
准备两个烧杯，一个烧杯里装滴加过酚酞的蒸馏水溶液，另外一个烧杯里装有滴加过酚酞的自来水溶液。
亚硝酸钠固体为白色晶体。
氯化铵饱和溶液为无色，底部有规则针状的白色晶体析出。
石棉为白色棉状物质，取出时有白色灰尘。
铁粉为黑色粉末状固体。
滴加过酚酞的蒸馏水溶液为无色液体
滴加过酚酞的自来水溶液为无色液体
4.开始反应
用酒精灯加热Y型管装用亚硝酸钠固体的一端，
并且同时用酒精灯加热双通试管中装有还原铁粉的部位。
继续加热观察现象。
亚硝酸钠一侧的液体冒气泡，液体呈微沸
状态，溶液变为黄色。
液体呈现微沸状态Y形管的另外一侧，锌粒表面冒气泡，速
度较为缓慢，用酒精灯微微加热，产生气泡的速度适中
双通玻璃管中部的铁粉没有明显现象
但是双通玻璃管的靠近导气管一端有一层水汽凝结成的水珠
加热了一段时间后，开始看到盛有酚酞的水溶液变为枚红色，随着通气的时间延长，枚红色变深。
一段时间后，在导气管的下端更换成滴加
过酚酞的自来水溶液。
通气一段时间后，溶液变为变为枚红色，随
着通气的时间延长，枚红色变深。
5.拆装置
拆卸装置时，将双通管同时从两端拆去，
移走酒精灯，将导气管从烧杯中移出来
四．实验相关思考提问
思考提问
1.本次实验采用Y形管，对药品的装配和反应有何要求？
答：①装入液体样品时不能超过Y形管支管的1/3。
否则两种溶液在装配时容易倒出而相遇，否则会产生红棕色的二氧化氮气体，导致实验失败
②Y形管的一侧支管有一个凸起的玻璃尖峰，这个尖峰能够挡住大颗粒固体，方便向
另外一端支管加入药品。
所以，这一侧支管应该加入的是大颗粒装的锌粒
③为了防止药品污染，Y形管需要保持干燥，以免固体样品粘在管壁上，造成固体混
合而污染。
从Y形管上端装入固体样品时必须使用纸槽，加入液体样品时，应该分别从分别从Y形管的不同侧顺着管壁流入，或者可以使用胶头滴管，把滴管伸入到Y 形管分叉口进行滴加，但是注意滴管不能碰到Y形管的管壁。
2．在实验过程中，为什么要严格控制药品的用量和配比？
答：实验中对用量的要求是：
①锌粒与稀硫酸的用量的最佳比为1:3，所以锌粒的用量不能多于7粒
②亚硝酸钠的用量没有严格的控制，大约1.5g，只要能够满足产生足够的反应所需的氮
气即可。
对上述要求的解释：
①本实验中氮气和氢气的产气速率不宜过快，否则不能充分良好地混合，影响反应发生。
只要能够提供足够的反应物即可，
②加热亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液时，要严格控制温度，温度应该控制到80~85摄氏
度，当制取氮气的反应过于激烈时，要用冷水浴法降温（用小烧杯盛冷水浸反应管），使反应变缓，否则产气速率过快，并且因为亚硝酸钠和氯化铵的混合溶液极易爆沸，爆沸时液体喷出，如果两支管样品混合会产生二氧化氮气体，使实验失败。
3 为什么要采取这种方法制取氮气？有其他的方法吗？
答：本实验为实验室中模拟工业合成氨了，通过氮气的氢气来制备氨气的反应。
工业规模制氮有三类：即深冷空分制氮、变压吸附制氮和膜分离制氮。
利用各空气的沸点不同使用液态空气分离法，将氧气和氮气分离。
从而得到大规模的工业氮气。
实验室制取氮气制备少量氮气的基本原理是用适当的氧化剂将氨或铵盐氧化，最常用的
五．实验结果分析：
六、实验改进分析：
作用：除去气体中的水分。
合不均反应进程不良好。
在分别制取好氮气和氢气后，增加一个气体混合的缓冲装置：一个带导管的封闭的孔的集气瓶：
作用：使氮气和氢气充分混合
在高温下加强热，不采用Y形管同时制取氮气和氢气，将气体分别采用不同的装置分开制取，并且用制取好的氮气先通一段时间，
可以采用启普发生器制取氢气，用滴液漏斗和烧瓶制取氮气：
作用：用氮气将装置内的空气完全排尽。
作用：除去随着产生氮气而出的氨气
七、教学知识拓展
1.关于氨气的小知识：
①性质：
氨气常温下为气体，无色有刺激性恶臭的气味，易溶于水，氨溶于水时，氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨(NH3·H2O)，一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红色。
氨与酸作用得可到铵盐，
②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。
③储运：
商品氨中有一部分是以液态由制造厂运往外地。
此外，为保证制造厂内合成氨和氨加工车间之间的供需平衡，防止因短期事故而停产，需设置液氨库。
液氨库根据容量大小不同，有不冷冻、半冷冻和全冷冻三种类型。
液氨的运输方式有海运、驳船运、管道运、槽车运、卡车运。
2合成氨工艺流程：。