A. 氨气的工业制法
(/),氨的主要用途:主要为制造尿素、磷铵、三聚氰胺、碳酸氢铵、氯化铵、硫酸铵、硝酸铵、硝酸、丙烯腈等无机和有机化工产品以及冷冻、塑料、冶金、医药、国防等工业的原料。那么氨气的工业制法是怎样的呢?
随着大型化的发展,氨合成圈已成为降低合成氨能耗的主要单元之一。近代大型氨合成装置的代表设计有三种:
1.布朗的三塔三废锅氨合成圈:布朗三塔三废锅氨合成圈由3个合成塔和3个废锅组成。塔内有催化剂筐,气体由外壳与筐体的间隙从底部向上流过,再由上向下轴向流过催化剂床。三塔催化剂装填量比二塔多,最终出口氨含量可以从16.5%提高到21%以上,减少了循环气量,节省了循环压缩功。合成塔控制系统非常简单,各塔设有旁路用阀门调节气体入塔温度。由于氨合成反应平衡的限制,决定了催化剂温度,不需要调节催化剂床层反应温度。
2.伍德两塔三床两废锅氨合成圈:伍德两塔三床两废锅氨合成圈采用两个较小的合成塔,3个催化剂床,两塔塔后各连一个废锅。这种结构使反应温度分布十分接近最优的反应温度,气体的循环量和压降小,投资和能耗节省,副产高压蒸汽多。
3.托普索两塔三床两废锅氨合成圈:托普索S-250系统采用无下部换热的S-200合成塔和S-50合成塔组成。还包括:(1)废锅和锅炉给水换热器回收废热;(2)合成塔进出气换热器,水冷器,氨冷器和冷交换器,氨分离器及新鲜气氨冷器等。合成塔为径向流动催化剂床,采用1.5mm~3mm小催化剂,压降为0.3MPa。由S-200型塔出来的合成气,经废热锅炉回收热量,并保证入S-50型塔的合适温度,以提高单程合成率。
其他方法
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。
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气转化法简单,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,氮作为氨合成原料外,液态氮还用作脱除一氧化碳、甲烷及氩的洗涤剂。
煤(焦炭)制氨。随着石油化工和天然气化工的发展,以煤(焦炭)为原料制取氨的方式在世界上已很少采用。
B. 工业上是如何合成氨的
工业合成氨反应的化学方程式为:N₂+3H₂⇌2NH₃(催化剂、高温高压条件下)
反应过程采用铁触媒(以铁为主混合的催化剂),铁触媒在500°C时活性最大,这也是合成氨选在500°C的原因。
合成氨的反应特点
(1)可逆反应;
(2)正反应是放热反应;
(3)正反应是气体体积减小的反应。
(2)工业上怎么合成氨气扩展阅读
合成氨的发现过程
德国化学家哈伯(F.Haber,1868-1934)从1902年开始研究由氮气和氢气直接合成氨。于1908年申请专利,即“循环法”。
在此基础上,他继续研究,于1909年改进了合成,氨的含量达到6上,这是工业普遍采用的直接合成法。
反应过程中为解决氢气和氮气合成转化率低的问题,将氨产品从合成反应后的气体中分离出来,未反应气和新鲜氢氮气混合重新参与合成反应。
合成氨反应的机理,首先是氮分子在铁催化剂表面上进行化学吸附,使氮原子间的化学键减弱。接着是化学吸附的氢原子不断地跟表面上的氮分子作用,在催化剂表面上逐步生成—NH、—NH₂和NH₃,最后氨分子在表面上脱吸而生成气态的氨。
C. 实验室里加热氯化铵和氢氧化钙的固体来制取氨气。那工业是如何制取氨气的呢工业的制取和实验室的制取的
答案:工业制氨气是用N2和H2化合生成氨气
实验室制氨气是氯化铵和氢氧化钙的固体共热生成氨气
一、氨气的工业制法:
1、反应原理:
3、注意:①棉花的作用:可减小NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3。
②Ca(OH)2 不能用NaOH代替。
D. 写出工业制取氨气的化学方程式
在化学工业当中,氨气的制取采用氮气和氢气直接化合生成氨气,生成的氨气及时被抽走,使得反应近乎完全一些,n2+3h2可逆箭头(箭头上方是催化剂,高温高压)2nh3。催化剂用的是铁触媒,温度在700摄氏度左右,有些材料说是 800,1000,400,440等等,这是不同的标准制定的不同的温度,写方程式只需要写催化剂,高温,高压就行,压强在45~50左右
在实验室中,氨气的制取通常用铵盐和碱反应,比如说氯化铵和氢氧化钙反应
2nh4cl+ca(oh)2=(等号上方加热)cacl2+2nh3(气体箭头)+2h2o
也可以用别的铵盐和碱制取
E. 氨气的制备怎么做
1、工业制法:
工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成:
N₂+3H₂⇌2NH₃,△rHθ=-92.4 kJ/mol(反应条件为高温、高压、催化剂)
一般为铁触媒作催化剂,压强20-50 mPa,温度450℃左右。
2、实验制备:
实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:
(白色固体)
(3)方法三:
氨气检测仪表可以定量测量空气中氨气的浓度。
以上内容参考 网络-氨气
F. 制取氨气的方法
常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备。
化学反应方程式:
2NH₄Cl(固态) + Ca(OH)₂(固态)===2NH₃↑+ CaCl₂ + 2H₂O
Li₃N + 3H₂O === 3LiOH + NH₃↑
还可用浓氨水加固体NaOH制备氨气。
NH₄⁺+OH⁻=NH₃·H₂O
固体铵盐制取
反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2
CaCl2+2NH3↑+2H2O
反应装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。
净化装置(可省略):用碱石灰干燥。
收集装置:向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
以上内容参考:网络-氨气制法
G. 氨气怎么制取
制氨气的化学方程式有三种,分别为:
1、加热浓氨水制取:NH3·H2O==NH3↑+H2O(加热条件下)。
2、加热固体铵盐和碱的混合物制取:2NH4Cl(固态)+Ca(OH)2(固体)=CaCl2+2NH3↑+2H2O(加热条件下)。
3、用氮化物制取:Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑。
氨气物理性质
氨气化学式为NH3,是无色气体,氨气有强烈的刺激气味。密度0.7710,相对密度0.5971(空气=1.00),易被液化成无色的液体。
在常温下加压即可使氨气液化(临界温度132.4℃,临界压力11.2兆帕,即112.2大气压),氨气沸点-33.5℃,也易被固化成雪状固体,熔点-77.75℃,溶于水、乙醇和乙醚。
以上内容参考:网络-氨气
H. 工业制氨气的方法(化学方程式)
3H2+N2=高温高压催化剂=2NH3
I. 制备氨气有哪些方法
1、工业制法
工业上氨是以哈伯法通过N2和H2在高温高压和催化剂存在下直接化合而制成:
N2+3H2⇌2NH3△rHθ=-92.4 kJ/mol (反应条件为高温、高压、催化剂)
一般为铁触媒作催化剂,压强20-50 mPa,温度450℃左右。
2、实验制备
实验室,氨常用铵盐与碱作用或利用氮化物易水解的特性制备:
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑
实验室快速制得氨气的方法:用浓氨水和固体NaOH反应制备氨气;
喷泉实验
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。