一 : 合成氨的反应原理是什么？

合成氨的反应原理是什么?

合成氨的反应原理是什么？的参考答案

工业上：

合成氨工艺,其工艺流程为：无烟煤或焦碳破碎筛分→煤气化 →煤气预处理→煤气变换→脱除残硫或脱除CO↓〔2〕→甲烷化→合成气压缩→氨合成,其特征在于脱除残硫或脱除CO ↓〔2〕采用低温甲醇洗技术,煤气预处理后,大部分进入氨合成工艺,小部分作为燃气透平的燃料,带动煤气压缩机,外来脱盐水经煤气变换工序末端冷却器预热后进入脱氧槽脱氧,脱氧水大部分泵往煤气化工序和氨合成工序的锅炉给水预热器和废热锅炉,产生压力为2．5MPa－6．5MPa的饱和蒸汽,经过热,导入蒸汽透平,膨胀作功,背压蒸汽小部分导入脱氧槽,大部分经燃气透平的排烟道加热后导往煤气化工序,余热回收工序和煤气变换工序的装置间设有循环热水管道.

无烟煤或焦碳破碎筛分→煤气化（C+H2O=CO+H2） →煤气预处理→煤气变换（CO+H2O=CO2+H2）→脱除残硫或脱除CO↓〔2〕→甲烷化→合成气压缩→氨合成(N2+3H2=2NH3),

化学上：很简单遵循化学式成立可能性原理和反应平衡原理

二 : 合成氨反应条件的优化

合成氨反应 合成氨反应条件的优化

合成氨反应 合成氨反应条件的优化

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三 : 工业合成氨的反应是在500℃左右进行，主要原因是[]A．500℃

工业合成氨的反应是在500℃左右进行，主要原因是

[ ]

A．500℃时反应速率最快 B．500℃时氨气的平衡浓度最大 C．500℃时反应物的转化率最高 D．500℃时催化剂能发挥最大效力

题型：不定项选择题难度：中档来源：同步题

D

考点：

考点名称：合成氨（人工固氮）氮的固定：

1．定义：氮的固定是指将游离态的氮转化为化合态氮的方法。
2．方法：氮的固定主要方法有：
（1）人工合成氨 ：化学固氨法。其条件要求高、成本高、转化率低、效率低。
（2）根瘤菌，生物固氨。常温常压下进行。成本低、转化率高、效率高。
3．工业应用：模拟生物的功能，把生物的功能原理用于化学工业生产，借以改善现有的并创造崭新的化学工艺过程。 二、合成氨的反应原理
1．加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体，可以看到湿润的PH试纸变蓝色
2．用氢 气和氨气合成氨的反应式是
N₂+3H₂2NH₃，属放热反应。
3．工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件下合成氨。
（1）催化剂的主要作用：成千上万倍地加快化学反应速率，缩短达平衡的时间，提高日产量。
（2）合成氨的适宜条件：以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件
（3）选择适宜生产条件的原则：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。
（4）合成氨生产时，不采用尽可能高的压强，通常采用10MPa~30MPa 的压强，否则会增大设备的动力要求，增大成本。
（5）合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于N2、H2转化为NH3；但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证N₂、H₂的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400～500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。
（6）催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。
催化剂的特点：
①选择性：不 同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。
②灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作 用，称催化剂“中毒”，因此 反应气体进入反应器前必须净化。 ③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400～500℃，因此该温度为合成氨的适宜温度。

人工固氮技术——合成氨：

1．生产原理

2．合成氨的基本生产过程
(1)原料气的制备要实现合成氨的工业化生产，首先要解决氢气和氮气的来源问题。
①氮气的制备合成氨所需要的氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法：一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气；二是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳，再除去二氧化碳得到氮气。
②氢气的制备氢气主要来源于水和碳氢化合物。氢气的制取有下表中的几条途径。

(2)原料气的净化
原料气的净化就是除去原料气中的杂质。在制取原料气的过程中，常混有一些杂质，其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”(所谓“中毒”即是催化剂失去催化活性)，所以必须除去。原料气净化的主要目的是防止催化剂“中毒”。
(3)氨的合成与分离
①氨的合成工业合成氨的主要设备是合成塔。将净化后的原料气经过压缩机压缩后输人合成塔，经过下列化学反应合成氨：

②氨的分离从合成塔出来的混合气体，通常约含15％(体积分数)的氨。为了使氨从未反应的氮气和氢气里分离出来，要把混合气体通过冷凝器使氨液化，然后在气体分离器里把液态氨分离出来导入液氨贮罐。南气体分离器出来的气体，经过循环压缩机，再送到合成塔中进行反应。
3．合成氨适宜条件的选择
外加条件要尽可能加快反应速率，提高反应物的转化率.


4．合成氨的环境保护
随着环境保护意识的增强，以及相关的法律、法规的严格实施，合成氨生产中可能产生的“三废”的处理越来越成为技术改造的重要问题。
(1)废渣
主要来自造气阶段，特别是以煤为原料而产生的煤渣，用重油为原料产生的炭黑等，现在大都将它们用作建材和肥料的原料。
(2)废气
主要是H2S和CO2等气体。对H2S气体的处理，先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。对CO2 的处理，正在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。
(3)废液
主要是含氰化物和含氨的污水。目前，处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法；处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的，对浓度过低的含氨废水，可用离子交换法治理。

本文标题：合成氨工业的核心反应-合成氨的反应原理是什么？
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