合成氨学习课件PPT
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第二节 人工固氮技术－合成氨 一、反应原理、反应条件的选择 高温高压
催化剂：铁 温度：400～500℃
N2 （g）+ 3H2（g） 2NH （ g ） 3 (放热反应) 催化剂
压强：10M～30MPa 特点：a、可逆反应
b、正反应放热
c、正反应是气体体积减小的反 应。
兴宁一中 Rengwofei 2006-5-29
合成氨条件的选择
高 压 高 温 使 用
高 压 低 温 无影 响
ห้องสมุดไป่ตู้
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的含 量高。
进行规模生产除考虑上述因素外，还要考虑生产 动力、设备、能量的利用。原料的充分利用、产 品的分离、催化剂的选择与使用等。这就要求处 理好矛盾的对立统一关系，矛盾的主次及转化关 系。如：
3、在高温高压下，为什么还要使用催化剂？
合 成 氨 的 适 宜 条 件
1选择合适的压强：20MPa~50MPa，该压强下 进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。 2选择合适的温度：500℃左右，该温度是为合 成氨催化剂的活性温度
3使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率， 提高生产效率，也提高了经济效益
温 度 浓 度
压 强
合成氨是放热反应，升高温度会使平衡向左移动 （不利于合成），温度太低，反应速率慢，催化 效果差。 考虑反应速率、平衡移动
成本
反应速率、平衡移动
动力设备、能量利用
1、合成氨生产时，为什么不采用尽可能高的压强？通常 采用20MPa~5 0MPa 的压强？ 2、实际生产中，为什么温度不能太高而采用适当高温 （ 500℃ ）？
二、合成氨的基本生产过程 步骤：造气－净化－合成 生产过程简介（见课本流程图）
N2 来自空气，H2来自于水和碳氢化合物
①原料气的制备 C + H2O
高温
高温
CO + H2 CO2 + H2
②原料气的净化
CO + H2O
※ 催化剂的中毒：因接触杂质而使失去催化活 性的过程。 H2S (稀氨水) ： H2S+NH3·H2O=NH4HS+H2O CO(水蒸汽): CO+H2O=CO2+H2 CO2(K2CO3): K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3
催化剂：铁 温度：400～500℃
N2 （g）+ 3H2（g） 2NH （ g ） 3 (放热反应) 催化剂
压强：10M～30MPa 特点：a、可逆反应
b、正反应放热
c、正反应是气体体积减小的反 应。
兴宁一中 Rengwofei 2006-5-29
合成氨条件的选择
高 压 高 温 使 用
高 压 低 温 无影 响
ห้องสมุดไป่ตู้
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的含 量高。
进行规模生产除考虑上述因素外，还要考虑生产 动力、设备、能量的利用。原料的充分利用、产 品的分离、催化剂的选择与使用等。这就要求处 理好矛盾的对立统一关系，矛盾的主次及转化关 系。如：
3、在高温高压下，为什么还要使用催化剂？
合 成 氨 的 适 宜 条 件
1选择合适的压强：20MPa~50MPa，该压强下 进行生产，对动力、材料、设备等来说正合适。 2选择合适的温度：500℃左右，该温度是为合 成氨催化剂的活性温度
3使用催化剂：这样可以大大加快化学反应速率， 提高生产效率，也提高了经济效益
温 度 浓 度
压 强
合成氨是放热反应，升高温度会使平衡向左移动 （不利于合成），温度太低，反应速率慢，催化 效果差。 考虑反应速率、平衡移动
成本
反应速率、平衡移动
动力设备、能量利用
1、合成氨生产时，为什么不采用尽可能高的压强？通常 采用20MPa~5 0MPa 的压强？ 2、实际生产中，为什么温度不能太高而采用适当高温 （ 500℃ ）？
二、合成氨的基本生产过程 步骤：造气－净化－合成 生产过程简介（见课本流程图）
N2 来自空气，H2来自于水和碳氢化合物
①原料气的制备 C + H2O
高温
高温
CO + H2 CO2 + H2
②原料气的净化
CO + H2O
※ 催化剂的中毒：因接触杂质而使失去催化活 性的过程。 H2S (稀氨水) ： H2S+NH3·H2O=NH4HS+H2O CO(水蒸汽): CO+H2O=CO2+H2 CO2(K2CO3): K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3