4、化学反应条件的优化——工业合成氨_第1页
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1、第2章 化学反应的方向、限度与速率,第4节 化学反应条件的优化 工业合成氨,学习目标,合成氨反应的限度 合成氨反应的速率 合成氨的适宜条件 合成氨工业生产流程 合成氨工业发展现状及前景展望,分析：合成氨的反应特点,可逆,放热,减小,生产宗旨,产品的产率高 （生产的多） 化学反应限度问题 产品生产周期短 （生产的快） 化学反应速率问题,（一）合成氨的反应限度,请同学们根据合成氨反应的特点，利用影响化学平衡移动的因素，分析什么条件有利于氨生成的多？,_温、_压有利于化学平衡正向移动，N2、H2浓度比为_有利于化学平衡正向移动。,高,低,1：3,（二）合成氨反应的速率,结合影响反应速率的因素，思考什

2、么条件 能使氨生成的快？,升高温度 增大压强 增大反应物浓度 使用催化剂,高压,高压,高温,低温,使用,不影响,三、合成氨的适宜条件讨论,高压,高压,高温,低温,使用,不影响,一致,矛盾,？,？,？,？,探究实际生产中，合成氨的适宜条件？,平衡时NH3含量,1.压强,高压 200500大气压,实验表明，在特定条件下，合成氨反应的速率与反应的物质的浓度的关系为, =C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3),2.浓度,液化氨并及时分离、补氮氢原料气循环 n(N2):n(H2)=1:2.8 ,3.催化剂,催化剂对合成氨反应速率的影响,使用催化剂可使合成氨反应的速率提高上万亿倍。,使用铁触媒作催化剂

3、,铁触媒催化能力,3.温度,适宜温度 700K左右,高压 200500大气压,适宜温度 700K左右,使用铁触媒作催化剂,液化氨并及时分离、补氮氢原料气循环 n(N2):n(H2)=1:2.8 ,研究表明：合成氨的适宜条件,二、合成氨工业简述：,1、主要流程：,2、原料气制取：,制氮气:,（造气）,（净化）,（合成氨）,制氢气:,CH4(g)+H2O(g) CO(g)+3H2(g) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),H2O(气),应用结论，解决实际问题,研究过程,450,常压,1.氨的合成反应，生产中采用的适宜条件是（ ）。,A、低温、高压、适当的催化剂,B、高温、常压,C、尽可能高温、高压,D、适当的温度、适当的高压、适宜催化剂,D,练一练：,2. 合成氨中，原料气（N2、H2及少量的CO、NH3混合气）在进入合成塔前常用醋酸二氨合铜溶液来吸收原料气中的CO，其反应是：,（1）醋酸二氨合铜吸收CO的生产适宜条件应是_。 （2）吸收CO后的醋酸铜氨液经过适当处理又可再生

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