人工固氮技术合成氨

关于人工固氮技术合成氨第1页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三S(s)+O2(g)SO2(g)

燃烧SO3(g)+H2O(l)H2SO4(l)第一步：第二步：第三步：(催化氧化)(吸收)2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)催化剂

加热造气一.复习检测：第2页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三课题2人工固氮——合成氨第3页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三二.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。第4页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三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?魔鬼谷第5页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三

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：第6页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三1、含氮化合物在生活中的意义和用途：①氮是植物生长必不可少的元素之一。②农作物每年从土壤中吸收大量含氮化合物。①制造染料②制造人造纤维③制造油漆④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：第7页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三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：第8页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三固氮方法：（1）自然固氮：①雷雨固氮（闪电时，N2

转化为NO）②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）第9页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三一.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。蓝原理：N2(g)+3H2(g)2NH3

(g)高温、高压催化剂第10页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三1）浓度：使用过量的氮气。2）温度：400～500℃；3）高压:10MPa~30MPa；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)N2(g)

+3H2(g)

2NH3

(g)催化剂高温、高压思考:根据勒夏特列原理分析讨论合成氨工业适宜的反应条件?第11页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三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第12页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三（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C+H2O=CO+H2CH4+H2O===3H2+COCH4+2H2O===4H2+CO2催化剂催化剂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。第13页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三（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①用氨水吸收H2S气体②使CO变成CO2③CO2常用K2CO3溶液吸收NH3•H2O+H2S=NH4HS+H2OH2O+CO=CO2+H2K2CO3+CO2+H2O=2KHCO3④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。第14页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三

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%分离器第15页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三工业合成氨的工业流程1第16页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三工业合成氨的工业流程2第17页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三阅读书本Ｐ１４～Ｐ１５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、环境保护第18页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三１．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Ｃ五.巩固拓展：第19页，讲稿共21页，2023年5月2日，星期三五.巩固拓展：2.合成氨工业有下列流程：

①原料气制备；②氨的合成；

③原料气净化和压缩；④