氨的合成-课件
合集下载
合成氨工艺与设备培训课件(ppt 45张)
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
反应原理： 1）吸收：半水煤气中的酸性气体H2S被碱性溶液（Na2CO3）吸收生 成NaHS和NaHCO3,其反应方程式如下： 碱的溶解 (Na2CO3+H2O→NaHCO3+NaOH/NaHCO3+H2O→NaOH+H2 O+CO2 ） Na2CO3＋H2S→NaHS+NaHCO3 /H2S+NaOH→NaHS+H2O NH3+H2S→NH4HS（氨水脱硫） 2）再生：溶液中的HS-被氧化析出硫(催化剂作用下)： NaHS+O2=NaOH+S↓ NH4HS+O2→NH3+S↓+H2O
2、工艺流程-氨的生产原料
合成氨生产的原料： 氮气来自空气，氢气来自原料气制取，原 料有固体（煤、焦炭等）、液体（石脑油、重 质油等）和气体（天然气、焦炉气等）三种。 小氮肥一般以煤为原料。
2、工艺流程-小氮肥工艺流程
液 氨 精炼 粗甲醇
PC脱碳
电机
产 品 粗 醇
CO2气
PSA脱碳
尿素
产 品 尿 素
1、基本概念-合成氨
为什么要合成氨？
① 制造氮肥和复合肥料（化肥加工）：占80～90%， 主要品种有尿素、碳铵、硝酸铵、硫酸铵、氯化铵 等氮肥，以及磷酸一铵、磷酸二铵和NPK复合肥等含 氮复合肥。 ② 作为工业原料和氨化饲料：用量约占世界产量的10 ％。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 料生产。其他如纯碱、硝酸、甲铵、冶金、医药、 石油加工等； ③ 液氨作为制冷剂在冷冻行业也得到广泛应用。
3、各工段工艺及设备-脱硫工段
为什么脱硫？
《合成氨生产》课件(13)
铁系催化剂为黑色不规则颗粒，有金属光 泽。还原后的催化剂一般为多孔的海绵状结构， 孔呈不规则的树枝状，内表面为4～16 m2/g。 注意事项：避免催化剂受潮及还原后的催 化剂暴露在空气中。
（2）催化剂的还原和使用 氨合成催化剂中的Fe3O4，必须经还原为 α—Fe后才具有催化活性。还原反应： Fe3O4＋4H2≒3Fe＋4H2O（g） △H﹥0 确定还原条件的原则：一方面是使Fe3O4充 分还原为α-Fe，另一方面是还原生成的铁结晶 不因重结晶而长大，以保证有最大的比表面积 和更多的活性中心。为此，生产上宜选取合适 的还原温度、压力、空速及还原气组成。
2、温度 合成氨反应存在最适宜温度。在最适宜温 度下，氨合成反应速率最快，氨合成率最高。 氨合成反应温度，一般控制在400～500℃， 工业生产中，应严格控制两点温度，即催化剂 床层入口温度及热点温度。催化剂床层入口温 度应等于或略高于催化剂活性温度的下限，热 点温度应小于或等于催化剂活性温度的上限。 到生产后期，由于催化剂活性下降，应适当提 高操作温度。
b、水吸收法 水吸收法是利用气态氨在水中的溶解度很 大，与溶液呈平衡的气相中氨分压很低的特点 进行的，可使气相中氨含量降至0.5％以下。 但气相被水蒸汽饱和，为防止催化剂中毒，循 环气需严格脱水后才能进氨合成塔。 水吸收法得到的产品是浓氨水。由浓氨水制 取液氨须经氨水蒸馏和气氨冷凝等பைடு நூலகம்骤。
（4）未反应氢氮气的处理 未反应氢氮气经循环压缩机加压，与新鲜 氢氮原料气混合，重新进入氨合成塔进行反应。 （5）惰性气体的排放 惰性气体为甲烷和氩气。小部分惰性气体 溶解于液氨中被带出，大部分在循环气中积累 下来。惰性气体进行放空处理，排放位置应选 择在惰性气体含量最大而氨含量最小的地方。 放空气中的氨可用水吸收或冷凝回收。
《合成氨的概述》课件
合成氨的发现
总结词
合成氨的发现可以追溯到19世纪末期，当时科学家们开始探索氮和氢合成氨的可能性。
详细描述
1898年，德国化学家弗里茨·哈伯（Fritz Haber）和助手卡尔·博施（Carl Bosch）成功地开发出了一 种能够实现大规模合成氨的方法，这种方法被称为哈伯-博施法。这一发现为工业生产和农业提供了大 量的氨，对全球经济发展和人类生存具有重要意义。
原料气的净化
总结词
原料气的净化是合成氨生产工艺的重要环节，主要是通过化学和物理方法去除 原料气中的杂质，如二氧化碳、硫化氢和氧气等。
详细描述
原料气的净化通常包括脱硫、脱碳和脱氧等过程。脱硫主要是用碱性溶液或固 体吸收剂去除硫化氢；脱碳主要是用溶液吸收或固体吸附剂去除二氧化碳；脱 氧主要是通过催化剂或氧化反应将氧气转化为水。
环保与安全问题
总结词
合成氨工艺中存在一些环保与安全问题，需要采取相应的措施加以解决。
详细描述
合成氨工艺中会产生大量的废气和废水，如果处理不当会对环境造成污染。因此，需要 采取一系列环保措施，如废气处理、废水处理和废弃物回收等。此外，由于合成氨工艺 需要在高温高压下进行，也存在一定的安全风险。因此，需要采取相应的安全措施，如
《合成氨的概述》 ppt课件
目 录
• 合成氨的简介 • 合成氨的生产工艺 • 合成氨的工艺特点 • 合成氨的未来发展 • 总结
01
合成氨的简介
合成氨的定义
总结词
合成氨是指将氮和氢在高温高压和催化剂的作用下合成为氨的过程。
详细描述
合成氨是一种化学反应，通常在高温高压和催化剂存在的条件下进行，将氮气和氢气合成为氨气。这个反应是工 业上大规模生产氨的重要方法，也是化学工业中的重要反应之一。
合成氨PPT课件
反应特点 ：
主要副反应
主反应总体上是吸热，体积增大的反应
C4 ＝ H 2 H 2 C 7.9 4 k.m J 1ol 2 C O C2 O C 1.7 4 k2 .m J 1ol C H O 2 ＝ H 2 O C 1.3 3 k 6 1 .m J 1o
16
1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析
鉴于合成氨工业生产的实现和它的研究对化学 理论发展的推动，1918年，哈伯获得了诺贝 尔化学奖。
哈伯及其实验装置
合成氨发展的三个典型特点： 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。 自动操作、自动控制的典型现代化工厂。
第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia
授课教师：蔡永伟
1
主要内容
1 1.1 概 述 2 1.2 原料气的制取 3 1.3 原料气的净化 4 1.4 氨的合成
2
1.1 概述 (Preface)
• 空气中含有游离氮(N2：78.03%)，但是只有豆科等能 够直接吸收空气中的游离氮。
1908年7月，德国化学家弗里茨·哈伯在实验 室用N2和H2在600℃、200个大气压，以锇 为催化剂的条件下合成了氨，虽然产率仅有 8%，却也是一项重大突破。并成功地设计了 原料气的循环工艺，这就是合成氨的哈伯法。
1913年，德国当时最大的化工企业——巴登 苯胺和纯碱制造公司，组织了以化工专家波施 为首的工程技术人员将哈伯的设计付诸实施， 进行了多达6500次试验，测试了2500种不 同配方的催化剂后，最后选定了含铅镁促进剂 的铁催化剂，将哈伯的合成氨设想变为现实， 一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。
合成氨工业生产课件
农药
合成氨是制造农药的重要成分。
医药
合成氨还可以用于制药中的合成 反应。
工业生产
合成氨在提高工业生产效率中也 具有重要的作用。
合成氨的生产工艺
1
氨的物理和化学性质
氨是一种无色、有强烈气味的气体。它的燃烧是生成水和氮氧化物。
2
氨的生产方法
合成氨的生产方法通常采用哈伯-玻斯曼过程，需要高压、高温、铁催化和氢气。
3
传统合成氨工艺
传统的合成氨工艺存在能源消耗高、开销大、环保问题等诸多问题。
4
新型合成氨工艺
新型合成氨工艺是一种绿色、高效、低耗的方法，采用先进的催化剂和反应条件实现合成氨 的高效率转化。
合成氨工业生产的优势和挑战
优势：高效、节能、环保
合成氨工业生产具有高效、节能、环保等诸多优势，有助于推动工业绿色化发展。
技术进步和创新发展方向
新型催化剂和反应条件不断涌现， 合成氨工业将朝着更加高效、节 能、环保的方向发展。
总结
本课件介绍了合成氨的定义、生产工艺、优势和挑战，以及全球合成氨产能 与消费量、合成氨的用途和市场需求、技术进步和创新发展方向。随着技术 进步和新型催化剂的应用，合成氨工业将会越来越高效、节能和环保。
挑战：原料供应、装置设计、废气处理
合成氨工业生产面临原料供应的不稳定性、装置设计的复杂性、废气处理的环保问题等诸多 挑战。
合成氨工业发展现状和趋势
全球合成氨产能与消费量
全球各国合成氨产能与消费量不 断增长，中国是最大的生产和消 费国家。
合成氨的用途和市场需求
肥料、农药、医药等行业对合成 氨的市场需求逐年增长。
合成氨工业生产ppt课件
合成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ是广泛应用于肥料、农药、医药等领域的重要化工原料。本课件介绍 了合成氨的定义、生产工艺、优势和挑战、以及发展现状和趋势。
合成氨工业PPT课件(上课用)
CH4
+
H2O
催化剂 高温
CO
+
3H2
2.合成氨工业简述：
原料： 空气、水、燃料
压缩 降温
液态空气 蒸发
N2（先逸出）
空气
炭
CO2＋N2 除去CO2 N2
CH4(g) H2O(g)
CO＋H2
H2O(g) 催化剂
CO2＋H2 除去CO2 H2
高温
CH4＋H2O(g) → CO＋H2
CO＋H2O(g) 催→化剂CO2＋H2
102.人生过程的景观一直在变化， 向前跨 进，就 看到与 初始不 同的景 观，再 上前去 ，又是 另一番 新的气 候―― 。[叔本 华]
103.为何我们如此汲汲于名利，如 果一个 人和他 的同伴 保持不 一样的 速度， 或许他 耳中听 到的是 不同的 旋律， 让他随 他所听 到的旋 律走， 无论快 慢或远 近。― ―[梭罗]
9、成功的道路上，肯定会有失败;对 于失败 ，我们 要正确 地看待 和对待 ，不怕 失败者 ，则必 成功;怕 失败者 ，则一 无是处 ，会更 失败。 10、一句简单的问候，是不简单的牵 挂;一声 平常的 祝福， 是不平 常的感 动;条消 息送去 的是无 声的支 持与鼓 励，愿 你永远 坚强应 对未来 ，胜利 属于你!
7、人往往有时候为了争夺名利，有时 驱车去 争，有 时驱马 去夺， 想方设 法，不 遗余力 。压力 挑战， 这一切 消极的 东西都 是我进 取成功 的催化 剂。 8、真想干总会有办法，不想干总会有 理由;面对困 难，智 者想尽 千方百 计，愚 者说尽 千言万 语;老实 人不一 定可靠 ，但可 靠的必 定是老 实人;时 间，抓 起来是 黄金， 抓不起 来是流 水。
113.人生的目的有二：先是获得你 想要的 ；然后 是享受 你所获 得的。 只有最 明智的 人类做 到第二 点总与 幽默的 人相伴 ，健康 总与阔 达的人 相伴。 20、对所学知识内容的兴趣可能成 为学习 动机。 ——赞 科夫 21、游手好闲地学习，并不比学习游手 好闲好 。—— 约翰·贝 勒斯
合成氨PPT教学课件
• 干扰素是一种抗病毒、抗肿瘤的药物。将人的干 扰素的cDNA在大肠杆菌中进行表达，产生的干 扰素的抗病毒活性为106 U/mg，只相当于天然 产品的十分之一，虽然在大肠杆菌中合成的β-干 扰素量很多，但多数是以无活性的二聚体形式存 在。为什么会这样？如何改变这种状况？研究发 现，β-干扰素蛋白质中有3个半胱氨酸（第17位、 31位和141位），推测可能是有一个或几个半胱 氨酸形成了不正确的二硫键。研究人员将第17位 的半胱氨酸，通过基因定点突变改变成丝氨酸， 结果使大肠杆菌中生产的β-干扰素的抗病性活性 提高到108 U/mg，并且比天然β-干扰素的贮存 稳定性高很多。
2．生长激素改造
生长激素通过对它特异受体的作用促进细胞和机体 的生长发育，然而它不仅可以结合生长激素受体，还 可以结合许多种不同类型细胞的催乳激素受体，引发 其他生理过程。在治疗过程中为减少副作用，需使人 的重组生长激素只与生长激素受体结合，尽可能减少 与其他激素受体的结合。经研究发现，二者受体结合 区有一部分重叠，但并不完全相同，有可能通过改造 加以区别。由于人的生长激素和催乳激素受体结合需 要锌离子参与作用，而它与生长激素受体结合则无需 锌离子参与，于是考虑取代充当锌离子配基的氨基酸 侧链，如第18和第21位His（组氨酸）和第17位 Glu（谷氨酸）。实验结果与预先设想一致，但要开 发作为临床用药还有大量的工作要做。
例如：
干扰素（半胱氨酸）
体外很难保存
改造干扰素（丝氨酸） Nhomakorabea体外可以保存半年
玉米中赖氨酸含量比较低
天冬氨酸激酶
改造
（352位的苏氨酸）
玉米中赖氨酸含量可提高数倍 天冬氨酸激酶（异亮氨酸）
二氢吡啶二羧酸合成酶 改造 （104位的天冬酰胺）
合成氨工艺流程课件
合成氨工艺流程课件一、氨的分子结构和性质氨（NH₃）是一种无机化合物，由氮元素和氢元素组成。
它的分子结构是由一个氮原子和三个氢原子组成的四边形结构。
氨的分子量是17，它的液体形式在常温下存在，并且具有强烈的刺激性气味。
氨是一种碱性物质，可以与酸反应生成铵盐。
它还可以作为有机化合物的碱催化剂，在许多化学反应中起到关键作用。
二、合成氨的原料和反应合成氨的主要原料是氢气和氮气。
首先，氢气和氮气在高温高压下进行反应，生成氨和水。
这个反应是一个可逆反应，可以通过改变温度和压力来调节反应速率和产物比例。
三、合成氨的工艺流程合成氨的工艺流程主要包括以下步骤：1.反应前：原料氢气和氮气要进行预处理，如净化、加压等，以保证反应所需的质量和压力。
2.反应中：在高温高压条件下，氢气和氮气发生合成反应生成氨和水。
这个过程需要严格的温度和压力控制，同时需要避免催化剂的中毒和失活。
3.反应后：生成的氨和水通过分离和精制，得到高纯度的氨产品。
同时，未反应的氢气和氮气可以进行循环利用，降低能源消耗。
四、催化剂和反应条件合成氨的反应是在催化剂的作用下进行的，催化剂可以降低反应的能量障碍，提高反应速率。
常用的催化剂是铁催化剂，但是催化剂的活性受到反应温度、压力、原料质量等多种因素的影响。
反应温度和压力也是影响合成氨反应的重要因素。
在一定范围内，提高温度和压力可以提高反应速率和产物浓度。
但是，过高的温度和压力会增加能源消耗和设备负担，甚至可能造成安全事故。
因此，在合成氨工艺流程中，要根据实际情况选择适宜的反应温度和压力。
五、氨分离和循环利用氨的分离方法主要有冷凝法和化学吸收法。
冷凝法是通过冷却将氨从混合气体中冷凝下来，然后进行分离。
化学吸收法是利用化学试剂与氨反应，将氨从混合气体中吸收下来，然后进行分离。
两种方法都有各自的优缺点，要根据实际情况选择适合的分离方法。
未反应的氢气和氮气可以进行循环利用，降低能源消耗。
在循环利用过程中，需要对氢气和氮气进行净化处理，以去除杂质和恢复催化剂的活性。
合成氨生产工艺讲义ppt课件
接下去的中温变换和低温变换（简称中变 和低变），各自在不同的温度下使气体中的 CO与水蒸气反应，生成等量的CO2和H2,从 而提供了更多的作为合成氨原料的氢气。这 个反应叫做变换反应。
以上转化工序和变换工序构成了合成氨装 置的造气系统，制出了合成氨所用的粗原料 气，主要成分是H2和CO2
粗原料气进入脱碳工序，在这里用一种 MDEA溶液把气体中的CO2吸收掉，随后又使溶 液加热并减压，把CO2释放出作为副产品。溶液 循环使用。 来自脱碳的工艺气，首先按氢氮比约为3：1 配入来自空分的氮气，然后进入甲烷化工序，把 工艺气中残余的少量CO2和CO经甲烷化反应变 成水蒸气和CH4。水蒸气经过冷凝排出，而CH4 对后续工序是无害的惰性气体。 脱碳和甲烷化合称净化，即把粗原料气净化 为合成氨所需要的纯净的氢氮混合气。
156
300
500
500
1500
五、本装置生产规模（设计值）
合成氨产能 年操作时间 年操作时数 12万吨/年 333天 8000小时 （小时产量15吨）
（日产量360.36吨）
第二节
本装置合成氨工艺全流程、装置特点和催化 剂知识简介 一、本装置合成氨工艺全流程方块示意图如 下：
说明： 来自焦化装置的焦炉气送入合成氨装置界区后， 首先经过电捕焦油器和脱硫工序，脱除焦炉气中 的焦油、尘及硫化物后，送至转化工序。在这过 程中，焦炉气用焦炉气压缩机压缩3.75Mp（G）。 压力3.75Mpa（G）焦炉气送入转化工序，先进 入饱和塔被工艺水饱和增湿，然后经加热炉，再 进入转化炉，在此引入来自空分的氧气。氧气在 炉内燃烧掉一部分CH4，放出热量供转化反应。 出转化炉的焦炉气中残余的CH4已经很少了。
化工工艺教学课件-第6章-氨合成
第六章氨合成☐掌握氨合成原理及反应特点☐掌握主要工艺条件☐了解氨合成塔分类、结构形式及其特点☐知道节能型合成工艺的热回收形式☐掌握催化剂主要成分和作用6.1热力学基础一、氨的合成及其反应特点1 可逆反应，转化率的问题2 放热反应，反应热及时移走，温度控制3 体积缩小，反应压力4 催化剂加速，选择问题，寿命问题5 平衡氨含量随压力升高、温度降低、惰性气含量减少而增大。
反应特点：本章的重点二、化学平衡及平衡常数氨合成是放热和摩尔数减少的可逆反应：加压下的化学平衡常数K p 不仅与温度有关，而且与压力和气体组成有关，需改用逸度表示。
K p 与K f 之间的关系为式中：f 和y 为各平衡组分的逸度和逸度系数。
若已知各平衡组分的逸度系数y ，由上式可计算加压下的Kp 值。
γγγγK K P P P f f f K P H H N N NH NH H N NH f ===2/3*2/1**2/3*2/1**)()()()(222233223高压下气体不能看做理想气体IT BT T T K p-⨯+--=-27010856.1lg 4943.2/8.2074lg B 、I 系数值如下表：P B /10-4I 00.009333.00.34 2.0215.0256 2.09010.0256 2.11330.02562.20660.010.8563.059100.026.8334.473三、平衡氨含量氢氮比为3时平衡氨含量(%)P/MPaT/°C 10 15 20 32 60 80 360 35.10 43.35 49.62 60.43 75.32 81.80 384 29.00 36.84 43.00 54.00 69.94 77.24 424 20.63 27.39 33.00 43.60 60.35 68.68 464 14.48 19.94 24.71 34.24 50.62 59.42 504 10.15 14.39 18.24 30.90 41.44 50.13 552 6.71 9.75 12.62 18.99 31.81 39.78四、影响平衡氨含量的因素平衡氨含量是温度、压力、气体组成的函数a．压力和温度的影响温度越低，压力越高，平衡常数K p越大，越高。
《合成氨工业》课件
维护保养
定期对设备进行维护保养，包括清洗、润滑、紧固等，以延长设备使 用寿命和保证生产安全。
故障诊断与处理
对设备运行过程中出现的故障进行诊断和处理，及时排除故障，恢复 设备正常运行。
安全措施
为确保设备和人员安全，需要采取一系列安全措施，如设置安全阀、 压力表、温度计等安全附件，以及进行定期的安全检查和评估。
工艺流程的能量分析
总结词
对合成氨工艺流程的能量利用进行评估 和分析。
VS
详细描述
合成氨工艺需要消耗大量的能量，包括燃 料、蒸汽和电能等。通过对工艺流程的能 量分析，可以优化工艺过程，提高能量利 用效率，降低生产成本。同时，还可以采 取节能措施，如余热回收、能量梯级利用 等，进一步降低能耗。
03
合成氨工业的设备与操作
合成氨工业的应用领域
总结词
合成氨是农业、化工、制药等领域的重要原料，其在化肥、硝酸、炸药等方面有广泛应 用。
详细描述
合成氨是农业生产中重要的化肥原料之一，用于制造氮肥和复合肥等。此外，合成氨也 是化工和制药领域的重要原料，用于生产硝酸、己内酰胺、尼龙等化学品和炸药等军用
物资。随着科技的不断进步和应用领域的拓展，合成氨工业将继续发挥重要作用。
事故预防措施
采取多种预防措施，如定期检查设备、加强通风、设置安全警示标 识等，降低事故发生的风险。
应急处理
针对可能发生的事故，制定应急处理方案，确保在事故发生时能够 迅速、有效地应对，减少损失。
THANKS。
详细描述
原料气中可能含有硫化物、一氧化碳、二氧化碳等杂质，这 些杂质会影响合成氨的效率和产品质量。因此，需要经过一 氧化碳的变换和二氧化碳的脱除等净化过程，以获得高纯度 的氢气和氮气。
定期对设备进行维护保养，包括清洗、润滑、紧固等，以延长设备使 用寿命和保证生产安全。
故障诊断与处理
对设备运行过程中出现的故障进行诊断和处理，及时排除故障，恢复 设备正常运行。
安全措施
为确保设备和人员安全，需要采取一系列安全措施，如设置安全阀、 压力表、温度计等安全附件，以及进行定期的安全检查和评估。
工艺流程的能量分析
总结词
对合成氨工艺流程的能量利用进行评估 和分析。
VS
详细描述
合成氨工艺需要消耗大量的能量，包括燃 料、蒸汽和电能等。通过对工艺流程的能 量分析，可以优化工艺过程，提高能量利 用效率，降低生产成本。同时，还可以采 取节能措施，如余热回收、能量梯级利用 等，进一步降低能耗。
03
合成氨工业的设备与操作
合成氨工业的应用领域
总结词
合成氨是农业、化工、制药等领域的重要原料，其在化肥、硝酸、炸药等方面有广泛应 用。
详细描述
合成氨是农业生产中重要的化肥原料之一，用于制造氮肥和复合肥等。此外，合成氨也 是化工和制药领域的重要原料，用于生产硝酸、己内酰胺、尼龙等化学品和炸药等军用
物资。随着科技的不断进步和应用领域的拓展，合成氨工业将继续发挥重要作用。
事故预防措施
采取多种预防措施，如定期检查设备、加强通风、设置安全警示标 识等，降低事故发生的风险。
应急处理
针对可能发生的事故，制定应急处理方案，确保在事故发生时能够 迅速、有效地应对，减少损失。
THANKS。
详细描述
原料气中可能含有硫化物、一氧化碳、二氧化碳等杂质，这 些杂质会影响合成氨的效率和产品质量。因此，需要经过一 氧化碳的变换和二氧化碳的脱除等净化过程，以获得高纯度 的氢气和氮气。
氨的合成 完整版课件
净化 压缩
(防止催化剂中毒)
合成
分离 液氨
首要：经济效益与社会效益 （符合绿色化学理念）
基本要求： a、反应快 b、原料利用率高 c、单位时间内产量高
问题3：分析下表。分别从化学反应速率和化学 平衡两个角度分析合成氨的合适条件。
问题3：请同学们分析下表,分别从化学反应速率 和化学平衡两个角度分析合成氨的合适条件。
合成氨反应
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H =-92.4kJ/mol
分析 角度
使氨生成的快
使氨生成的多
外界条件
(从化学反应速率分析) (从化学平衡分析)
压强
高压
高压
温度
是否要 用催 化 剂
高温 使用
低温 不影响
结论 从反应速度的角度看：温度越高、压强越大，化学反 应越快， 使用催化剂反应加快，单位时间内生成的产 品越多； 从化学平衡的角度看：高压低温，平衡时生成物NH3的 百含量高。
游离态的氮
化合态的氮
一、氮的固定
1、定义：把大气中的游离态的氮 转化为氮的化合物
2、类别：① 天然固定：豆科植物的根瘤菌固氮、 雷雨天产生NO气体；
② 人工固定：合成氨等。
1914年，第一次世界大战一开始，英国就从 海上封锁德国从智利进口硝石。于是人们预言， 德国得不到智利硝石，农田将缺乏肥料，炸药工 厂也将停产，那么德国最迟在1915年或1916年便 要自动投降，可是1916年过去了，德国还在顽强 的战斗，农田照样一片浓绿，前线的炮火反而更 加猛烈。原来……德国以哈伯为首的一批化学家 克服了当时的世界化学难题——以廉价的空气、
随着人口的增长，人们对粮食的需求越来 越大，必须发展农业，随着农业的发展，对氮 肥的需求量在迅速增长。在19世纪以前，农业 上所需氮肥的来源主要来自有机物的副产品， 如粪类、种子饼及绿肥。1809年在智利发现了 一个很大的硝酸钠矿产地，并很快被开采。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月4日星期 四2021/3/42021/3/42021/3/4
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/3/42021/3/4Marc h 4, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/4
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
下列分离物质的方法中，不是根据粒子大小进行分离的是( )
A．渗析
B．过滤
C．分馏
D．膜分离
【解析】 A 项，渗析是根据胶体粒子直径和溶液中分子、离子直径不同，
将溶液中溶质与胶粒分离开的方法；B 项，过滤是根据浊液中分散质直径和溶液
中分散质直径不同，将二者分离的方法；C 项，分馏是利用混合物中各组分沸点
5．空气液化和各组分分离流程图如下，填写下列空白。 【答案】 热交换 气态 蒸馏 精馏
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021 10:58:34 AM
A．氦气、氮气、氧气
B．氧气、氮气、氦气
C．氮气、氧气、氦气
D．氧气、氦气、氮气
【解析】 采用深冷分离空气时，随温度升高，沸点低的气体先逸出。
【答案】 A
1．空气的 4 种成分：O2、N2、CO2、稀有气 体。
2．空气的 3 种分离方法：深冷分离法、变 压吸附分离法、膜分离法。
1．下列各项不属于我国城市空气质量报告内容的是( )
哪种气体分子的直径更大一些？ 【提示】 直径大的气体分子不能透过膜，故分子直径：N2>O2。
1．深冷分离 (1)定义：深冷分离是先将空气降温、加压液化，再将液态空气升温，根据 空气中各组分的沸点不同进行精馏分离。 (2)方法
2．变压吸附分离 将加压的空气通过分子筛，氮气和氧气因分别被吸附而分离开来，再把被 吸附的气体从分子筛中解吸出来的分离方法称为变压吸附。 3．膜分离 膜分离是利用特殊制造的、具有选择透过性能的薄膜，在外力推动下对混 合物进行分离、提纯、浓缩的一种新的分离方式。
空气中各成分的应用 空气是氧气、__氮___气_、二氧化碳、稀有气体等组成的混合物。炼钢和金属 焊接需要__氧__气__，合成氨需要__氮__气__，而__稀___有__气___体_常用做保护气及各种灯泡 的填充气。
1．稀有气体常用做保护气和灯泡填充气，这是利用气体的什么性质？ 【提示】 稳定性。
4．下列关于空气分离的叙述中，不正确的是( ) A．深冷分离法分离空气时，使空气温度降低的方法是先加压，再进行热交 换，最后进行节流膨胀 B．变压吸附法是由在生产中加压吸附和减压解吸交替操作而得名 C．膜分离法所使用的薄膜不需要具有特殊的性质 D．分离技术伴随着生产力的发展、科学的进步，从低级到高级不断地改进、 创新 【解析】 膜分离法使用的薄膜具有选择透过性能。 【答案】 C
2．变压吸附 (1)原理：沸石分子筛和炭分子筛具有巨大的___内__表___面__积_，吸附性能很强， 且具有较高的选择性，从而得到富氧空气。 (2)过程：加压吸附和__减__压__解吸。 (3)优点：比深冷分离法能耗低，设备简单。 3．膜分离 (1)定义：利用具有选择透过性能的薄膜，在外力推动下对混合物进行分离、 提纯、浓缩的一种新的分离方法。 (2)优点：过程简单，__设__备___费__用___低，能耗少等。
如何将空气的各组分分离开 1.深冷分离 (1)定义：先将空气___降__温___、__加___压__液化后，再将液态空气升温，根据空气 中各种组分的_沸___点__不同进行精馏分离。 (2)空气液化的方法：先_加__压___再进行_热___交__换__，最后进行_节___流__膨___胀_。 (3)分离液态空气的方法——精馏 精馏也叫分馏，是在一个设备内同时进行__多__次___部__分___汽__化___和__部___分__冷来分凝 离液态混合物的方法。
A．SO2
B．C。CO2 不属于城市空气质量报告内容。 【答案】 B
2．下列说法错误的是( ) 【导学号：28920001】 A．空气是氧气、氮气、二氧化碳、稀有气体等组成的混合物 B．空气中的氮气可用于合成氨，稀有气体常用做保护气及各种灯泡的填充 气 C．在深冷分离中，液态空气精馏是利用空气中各组分的沸点不同进行分离 D．膜分离是利用分子筛对空气进行分离，从而制得富氧空气 【解析】 膜分离是利用特制的、具有选择透过性能的薄膜，在外力推动 下对混合物进行分离、提纯、浓缩的一种方法。 【答案】 D
2．液态空气精馏时，沸点高的组分先挥发出来还是沸点低的组分先挥发出 来？
【提示】 随着温度的升高，沸点低的组分先达到沸点而挥发出来。
空气组分的分离
【问题导思】
①分离空气常用的方法有哪些？ 【提示】 a．深冷分离法；b.变压吸附分离法；c.膜分离法。 ②精馏液态空气时，先获得液氮(沸点：－196 ℃)还是液氧(沸点：－183 ℃)? 【提示】 沸点低的液氮先分离出来。 ③当空气通过膜分离装置时，氧分子能透过膜而氮分子不能透过膜，说明
不同，将各组分分离的方法；D 项，膜分离是利用 O2 和 N2 分子直径大小不同使
二者分离的方法。 【答案】 C
在压强为 1.01×105Pa 时液态氮的沸点是－196 ℃，液态氧的沸点是－183
℃，液态氦的沸点是－269 ℃。采用深冷分离法从空气中分离这 3 种气体时，随
温度升高它们逸出的先后顺序是( ) 【导学号：28920000】
阶
阶
段
段
一
三
课题 1 空气分离
学
阶 段 二
业 分 层 测
评
1．知道深冷分离、变压吸附分离和膜分离三种空气分离方法的原理 以及它们的适用范围。
2．了解蒸馏和精馏的原理以及它们之间的区别和联系，了解吸附作 用的原理。(重点)
3．理解空气各组分的物理性质与所采用的分离方法的关系。 4．认识空气作为一种资源的重要性以及分离技术对开发和利用资源 的意义。(重难点)
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/3/42021/3/42021/3/4M ar-214- Mar-21
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/3/42021/3/42021/3/4T hursday, March 04, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/42021/3/42021/3/42021/3/43/4/2021
3．下列操作利用吸附作用分离的是( )
A．深冷分离
B．变压吸附
C．蒸馏法海水淡化
D．膜分离
【解析】 深冷分离是根据各组分的沸点不同进行精馏分离；变压吸附是
利用分子筛具有较大的内表面积，吸附性能很强的特点，进行加压吸附和减压
解吸的分离方法；海水淡化利用各组分沸点不同而分离；膜分离是利用具有透
过性能的薄膜进行分离的方法。 【答案】 B