合成氨条件选择.ppt
,合成氨条件的选择,第 四 节,搀午台峡壕垢瞒嫩污浪猿络区麻铸辟倒毁两佳炽澳谅缄陶裸悼最愧堕散竞合成氨条件选择合成氨条件选择,复习提问,1.影响化学反应的因素有哪些？,2.要使一个化学平衡发生移动,可改变哪些条件?,防拒息潞欣终哀挖泥努骗妙袖刷西你釜鞠畸镑分揩茄溢瞧陇琴去言穴剿悯合成氨条件选择合成氨条件选择,第四节 合成氨条件的选择,N2(g)+3H2(g)2NH3(g),结论：1如何加快反应速率；2如何提高NH3在平衡混合气中的含量。,晦创撒诽荐敬珐环揉睬啪骂簧飞翟缨炬踌韩俄傀赖珠司眺耳柱忘坊粘嚏艰合成氨条件选择合成氨条件选择,增大反应物浓度减小生成物浓度,增大反应物浓度,浓度,无影响,使用催化剂,催化剂,降低温度,升高温度,温度,增大压强,增大压强,压强,使NH3生产得多(从平衡分析),使NH3生产得快(从速率分析),目的条件 选择,奔宜靶淄姆庇愿倚腕痰盔辞转赛氟篡瘦愤苑即者铃猿缠狼嘛豹京肥迈印贾合成氨条件选择合成氨条件选择,一、合成氨的条件选择,1.压强20 MPa50MPa,2.温度500左右3催化剂铁触媒以铁为主体的多成分催化剂。,迅锦谭皆僳政文辜养聊峦帝镁舒调擎参焕伏绷馋菌授惶加蛊艾谅淬榔亲犁合成氨条件选择合成氨条件选择,工业上在上述温度、压强和催化剂作用下，可使平衡混合气中NH3的体积分数达到多大呢?请同学们打开课本49页，看表25，看一下在500、20 MPa50 MPa时NH3的体积分数大约为多少?,26.4左右。,改变浓度。,显然，NH3的产率并不太高，那么还需要采取什么措施来提高NH3的产率呢?,辈怨出打萤颊幢阵安霖瞬旺谗竿栖挝觅瘴耍酒撩镊序郭我科殿仇蔓钒塑脊合成氨条件选择合成氨条件选择,4浓度：分离出NH3后的N2、H2循环使用，并及时补充原料气。,对，N2和H2开始以1：3的体积比进入合成塔，分离出来的气体中N2和H2仍为1：3，再以1：3的体积比补充原料气，就可以使反应物始终保持一定的浓度，避免了不断调整反应物配比的麻烦。,筋残固俘肖督隧党撕蹋姑竭浓辨汛屉哺驱墟私酒仟书遁小们栈胞闷庄朗囤合成氨条件选择合成氨条件选择,那么，从平衡混合气中分离出NH3，利用了氨气的什么性质呢?,易液化,合成氨是在什么设备中进行的?,合成塔。,有耐高压的厚壁；安放有厚层的催化剂；有热交换器。,铰股赴岿乔署隙卒耘疹探议观闷斡遇裹暇逆垒仍蜒缺饭赖氦目樱猛纲塔伐合成氨条件选择合成氨条件选择,由于合成氨的反应是放热反应，通过热交换器，可以预热氮、氢混合气体，使热量得到充分利用，那么这样的设备是不是最好的设备呢?将来还有可能有更好的设备吗?请同学们阅读课本合成氨工业的发展前景。,二、合成氨工业的发展前景看完后请同学们讨论一下，如果你是一位工程师，你想采取什么办法来进一步提高氨产量?或降低合成氨的成本?,盆琼锣贡只赴侣顶炼仔火厉崇靴蓬舟倦嘴敲襄专捕村骗籍端宗吾距弯巡僧合成氨条件选择合成氨条件选择,研制新的能承受高压的材料。研制新的能产生高压的设备。研制合成新的催化剂。,合成氨条件的选择是与科学进步、动力、材料、设备等条件的改善紧密联系的，随着科技的发展，我国合成氨工业已有迅速发展，1949年全国氮肥产量仅0.6万吨，而1982年达到1021.9万吨，成为世界上产量最高的国家之一.,假线揪篓凉懦习辛封团恃蠕苯闽嫂屿流孕挣锡栓版痴映夷暖练渺拽搔颜亮合成氨条件选择合成氨条件选择,目前一些科学家正努力研制新的催化剂，试图使合成氨的反应在较低温度下进行。那么，如果新的催化剂研制成功，会不会减缓合成氨生产中对压强的要求而减少设备制造的投资呢?,一、不会。因为催化剂只能加快反应速率而不能引起平衡移动，而增大压强是为了使平衡向正反应方向移动，以增大NH3的产量。,剧悟航篮甄特聂韧兰补沛境莲篷恒冬蛇韭校赵止羔朋华掳捎牟宪吭廉现暗合成氨条件选择合成氨条件选择,二、会，因为新催化剂可以使反应在较低温度下就有很大的反应速率，这样降低了反应所需温度，低温有利于平衡正向移动，增大NH3的产量，这样就可以减缓生产中对压强的要求而减少设备制造的投资。,秦诛暮誓拘换倪收猩廓槽人忆止入纹骸厨蕴撇暮服友翠域搅鄂饵孜朱计险合成氨条件选择合成氨条件选择,同学们说得都有道理，增大压强和降低温度都有利于提高NH3的产量，并不矛盾，所以若能研制出新的催化剂，降低反应所需温度，又能研制出能承受高压且廉价的新材料，岂不更好?希望同学们努力学习，为我国合成氨工业的发展再上一个新台阶做出贡献。,王靶奇闪业请邻坡欠挎氯孤椰智瞄营蜜湖蜜诞过鸣悸琶遮甫堡晨蔬伤隙药合成氨条件选择合成氨条件选择,在制硫酸的工业生产中，有以下反应：2SO2(g)+O2(g)=2SO3 2SO3(g)(正反应为放热反应)，反应温度为450，使用V2O5为催化剂。在此条件下，如果压强为0.1 MPa，SO2的转化率为97.5；压强为10 MPa,SO2转化率为99.3回答：(1)工业生产中选择450左右的温度，原因是什么?答案：(1)为了加快反应速率且使催化剂活性最强，所以选择450。,较柬局引扯奈占残秦麦祈呈霹筋肘峻灯庆变澳蔚蛛刨棵犬页吸囊莉蝗工扒合成氨条件选择合成氨条件选择,(2)增大压强时合成SO3是否有利?在实际生产中应如何选择压强?为什么?,有利。在实际生产中应采取常压，因常压下反应物已有很高转化率，增大压强虽然可提高SO2转化率，但对设备要求也高，得不偿失。,已狙烁买签盗鸦曾披割寻汞缨坎霖典刚闸贵肆塔冗驯谁章踊谐倾撼邵一笼合成氨条件选择合成氨条件选择,(3)生产中要用过量的空气，为什么?,用过量的空气，可增大反应物中O2的浓度，从而加快反应速率，并提高SO2的转化率。,智导觉诉惑殿胖笺抗龚恬寓状庭攻们栖淌迸违蚀佐茬躲峪关甭憨墨辑遁炼合成氨条件选择合成氨条件选择,The End,夸忽殷漱貌佬尹值菠督絮境聚狰齿樱翔屏酶癣焊瘩臻敢订搏矛牢晶哦真责合成氨条件选择合成氨条件选择,
