人工固氮技术-合成氨课件.ppt

一.复习检测：,1.工业制备硫酸的原理（用方程式表示）：2.生产中反应条件的控制：温度：；压强：；加催化剂能 反应速率，适当增加 的量。,第一步：,第二步：,第三步：,(催化氧化),(吸收),造气,一.复习检测：,课题2 人工固氮合成氨,二.任务揭示：,1.合成氨的反应原理，2.合成氨的基本生产过程，3.合成氨工业的发展。,在新疆和青海交界处有一狭长山谷，每当牧民和牲畜进入后，风和日丽的晴天顷刻间电闪雷鸣，狂风大作，人畜必遭雷击。奇怪的是那里的牧草十分茂盛，四季常青，被当地牧民称为“魔鬼谷”。你能用化学方程式及必要的文字叙述解释“魔鬼谷”牧草茂盛、四季常青的原因吗?,魔鬼谷,人们常说雷雨发庄家，你能用化学原理加以解释吗？,N2+O2=2NO,放电或高温,2NO+O2=2NO2,3NO2+H2O=2HNO3+NO,雷雨发庄稼,三.自主学习：,1、含氮化合物在生活中的意义和用途：,氮是植物生长必不可少的元素之一。,农作物每年从土壤中吸收大量含氮化合物。,制造染料,制造人造纤维,制造油漆,制造炸药,用途：,意义：,2、自然界中的氮循环,土壤中含氮化合物的主要来源：,氮的固定,将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定,三.自主学习：,固氮方法：（1）自然固氮：雷雨固氮（闪电时，N2 转化为NO）生物固氮（如：豆科作物的根瘤菌将N2转化为化合态氮）。（2）人工固氮：（用N2 和H2 合成氨）,一.合成氨的反应原理,如下图合成氨装置,现象：加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氮气的混合气体，可以看到湿润的pH试纸变_色。,蓝,1）浓度：使用过量的氮气。2）温度：400500；3）高压:10MPa30MPa；4）催化剂(加快反应速率)：如铁触媒,合成氨的反应条件,(放热反应),思考:,根据勒夏特列原理分析讨论合成氨工业适宜的反应条件?,用图式表示合成氨的流程图：,原料气的制取,净化,合成,分离,液氨,二.合成氨的基本生产过程,（一）造气,思考:工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来源于哪里?,N2主要来源于_,H2主要来源于_。,空气,(从空气中分离出N2有哪些方法?),碳氢化物和水反应,一种方法是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气;另一种方法是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得氮气。,（二）原料气净化,想一想:制取原料气的过程中常混有的气体杂质有哪些？用什么方法除去杂质气体？,杂质有CO,CO2 和H2S等气体,用氨水吸收H2S气体,使CO变成CO2,CO2常用K2CO3溶液吸收,NH3H2O+H2S=NH4HS+H2O,H2O+CO=CO2+H2,K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3,用醋酸、铜和氨配制成的溶液吸收CO、CO2、O2、H2S等少量有害气体。,从合成塔出来的混合气体，氨气约占总体积的_，要把混合气体通过冷凝器、_，再导入液氨贮灌。剩余气体再送回合成塔，循环利用(合成氨转化率较低，要采用循环操作）。,(三)合成与分离,15%,分离器,Company Logo,工业合成氨的工业流程1,工业合成氨的工业流程2,阅读书本页后总结,三.合成氨工业的发展,1、原料及原料气的净化,2、催化剂的改进,3、环境保护,合成氨所需的H2可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：（正反应吸热），下列措施中，能提高CO转化率的是（）A增大压强 B降低温度 C增大水蒸气浓度 D加催化剂,五.巩固拓展：,五.巩固拓展：,2.合成氨工业有下列流程：原料气制备；氨的合成；原料气净化和压缩；氨的分离。其先后顺序为（）AB C D,小结：,工业合成氨:(1)原理与过程:(2)原料：(3)合成条件:(4)三废处理:,