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工业合成氨为什么放氢气

发布时间:2022-07-02 04:28:50

① 关于工业合成氨

弗里茨·哈伯(Fritz Haber,1868年12月9日-1934年1月29日),德国化学家,出生在德国西里西亚布雷斯劳(现为波兰的弗罗茨瓦夫)的一个犹太人家庭。从小就对化学工业有极浓厚的兴趣。

高中毕业后,哈伯先后到柏林、海德堡、苏黎世上大学。上学期间,他还在几个工厂中实习,得到了许多实践的经验。他喜爱德国农业化学之父李比希的伟大职业——化学工业。

读大学期间,哈伯在柏林大学霍夫曼教授的指导下,写了一篇关于有机化学的论文,并因此获得博士学位。1904年,哈伯在两位企业家答应给予大力支持开始研究合成氨的工业化生产,并于1909年获得成功,成为第一个从空气中制造出氨的科学家。使人类从此摆脱了依靠天然氮肥的被动局面,加速了世界农业的发展。哈伯也从此成了世界闻名的大科学家。为表彰哈伯的这一贡献,瑞典皇家科学院把1918年的诺贝尔化学奖颁给了哈伯。由于在第一次世界大战中,哈伯担任化学兵工厂厂长时负责研制、生产氯气、芥子气等毒气,并使用于战争之中,造成近百万人伤亡。虽然按照他自己的说法,这是“为了尽早结束战争”,但哈伯这一行径,仍然遭到了美、英、法、中等国科学家们的谴责,哈伯的妻子伊美娃也以自杀的方式以示抗议。

一战结束后,哈伯又做了从海水中提取黄金的试验,但最后宣告失败。1934年初被派遣去巴勒斯坦德理化学研究所任职。1934年1月29日哈伯因突发心脏病逝世于瑞士的巴塞尔。

② 为何合成氨工业中氮气和氢气的投料比例为 1∶3为何要及时分离出氨气

因为氮气和氢气的投料比例为1∶3时平衡混合物中氨气的含量最大,所以一般是按照化学计量数之比进行投料的。由于该反应是可逆反应,在实际生产中即使按照1∶3来投料,氮气和氢气也不能全部转化为氨气,所以通常采用不断分离出氨气的方法来使平衡向正反应方向移动,从而提高原料的利用率。 【试题分析】

③ 工业合成氨反应中为什么加氢气,氢气的转化率降低

据说可以用分子碰撞理论来解释。反应物的转化率与分子的碰撞频率成正比。氮气量不变的情况下,氢气量增加,那么氢气分子与氮气分子碰撞的频率减小,所以氢气的转化率减小,氮气的转化率增加,反应向正反应方向进行。

④ 为什么工业生产要用氮气和氢气合成氨气,为什么不用硵砂和石灰

首先氮气和氢气成本比较低,因为空气中就含有氮气和氢气,只需要通过采用将空气液化然后再升温就能分离出氮气和氢气。
第二使用硵砂和石灰成本过高,并且生成的物质需要再进一步分离,并且还会产生氯化钙,化学方程式:CaO+2NH4Cl=加热=CaCl2+H2O+2NH3↑后期处理氯化钙也需要一定的费用。
所以一般使用氮气和氢气合成氨气。

工业制备流程
工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气;氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物,它们对于合成氨的催化剂是有毒物质,在氨合成前要经过净化处理。

反应化学方程式
N2(g)+3H2(g)=高温高压催化剂=2NH3(g)(可逆反应)

⑤ 合成氨生产为何要有施放气,其气量由什么决定

工业生产氨合成反应中,由于原料气中含有不参与反应气体(甲烷、氩气。一般称惰性气体),且氢气和氮气一次不能全部反应转化为氨,所以未反应的氢气和氮气与惰性气体又要循环到反应器入口继续反应。这样反应器中的惰性气体含量逐渐升高,降低氢气和氮气的比例,最终会严重影响反应的进度。所以为了把反应器中的惰性气体组分控制在一定范围内就需要从循环气中排放一定量的(含惰性气体)气体。这一股排放气就是所谓的驰放气。气量由原料气(新鲜气)中惰性气体含量决定。

⑥ 工业合成氨是N2+H2 氢气成本不是很高了 为什么工业用这个合成

不然你觉得可以如何合成氨呢?必须用氢气和氮气。其它的方法造价更高

⑦ 氢气不纯时燃烧会发生爆炸,那么工业上制取氨气为什么要将氮气和氢气混合加热

氢气不纯指的是氢气里混有氧气了,所以合成氨用的纯氮气是没有问题的。

⑧ 合成氨的氢气来源

来源有很多.

1.虽说不可以电解水,但是光解水总可以吧?

2.氯碱工业

3.天然气(甲烷)高温分解

1貌似没有普及,2 3常用一点

实验室制法只用于科学研究,对于生产而言是不切实际的

⑨ 工业合成氨的化学方程式是什么

工业合成氨的化学方程式:N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)(可逆反应)。

工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气;氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。

由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物,它们对于合成氨的催化剂是有毒物质,在氨合成前要经过净化处理。

高温高压

N₂(g)+3H₂(g)=2NH₃(g)(可逆反应)。 △rHθ=-92.4kJ/mol。

(9)工业合成氨为什么放氢气扩展阅读:

其他制取氨气的方法:

1、天然气制氨:天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。

2、重质油制氨:重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸汽转化法简单,但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮用于氨合成原料。

在常温,常压下,一体积的水中能溶解700体积的氨。在干燥的圆底烧瓶里充满氨气,用带有玻璃管和滴管(滴管里预先吸入水)的塞子塞紧瓶口。立即倒置烧瓶,使玻璃管插入盛水的烧杯里(水里事先加入少量的酚酞试液),把实验装置装好后。打开橡皮管的夹子,挤压滴管的胶头,使少量的水进入烧瓶。观察现象。

实验的基本原理是使烧瓶内外在短时间内产生较大的压强差,利用大气压将烧瓶下面烧杯中的液体压入烧瓶内,在尖嘴导管口形成喷泉。

⑩ 工业制氨气第一步中的氢气从哪里来

工业制氨气第一步中的氢气并不是从水中来的. 合成氨氢的制备: 天然气(取其甲烷成分),液化石油气(取其丙烷及丁烷成分)及石油(取其石脑油等碳氢化合物)可以用来制造合成氨的原料氢气。 第一步先把原料中的硫化物清除,是为硫化物会毒害哈伯-博施法所使用的催化剂。催化加氢可以把有机硫化物变成硫化氢: H2 + RSH → RH + H2S(g) 产生的硫化氢会被氧化锌吸收,变成水和硫化锌: H2S + ZnO → ZnS + H2O 在镍的催化下与水反应,经脱硫的碳氢化合物(如甲烷)转变成氢气和一氧化碳的混合物: CH4 + H2O → CO + 3 H2 一氧化碳与水反应,转化成二氧化碳及制造更多的氢气: CO + H2O → CO2 + H2 (可逆反应) 接下来二氧化碳可经2-氨基乙醇溶液吸收或使用变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA,在此使用具有专利的固态吸附媒介)清除。 制备氢的最后步骤是以使用催化剂的甲烷化(methanation)移除在氢气中残留的少量一氧化碳及二氧化碳: CO + 3 H2 → CH4 + H2O CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O 水蒸气重组, 一氧化碳变换,清除二氧化碳及甲烷化的步骤在25 至 35 Pa的压强进行。

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