氮肥厂五步造气法详解.40页PPT
氮肥的生产和使用教案、PPT、教学过程(教案部分)
氮肥的生产和使用教学目的 1、掌握氨和铵盐的主要性质和使用。
2、了解氨和铵盐的检验方法。
教学重难点 氨和铵盐的主要性质。
教学过程【导入】人们常说“雷雨发庄稼”，农作物的生长需要氮元素，而空气中的氮是以氮气的形式大量存在着，不能被农作物直接吸收（回顾上节课学习的自然固氮）。
【PPT 展示】三条固氮途径，自然固氮、生物固氮、工业固氮显然靠自然固氮无法满足农作物生产所需的氮元素。
为提高农作物产量，科学家一直设法将游离态的氮转化为化合态的氮。
20世纪初，德国科学家哈伯、波施（Calr Bosch ）成功开发了合成氨的生产工艺。
缓解了地球上有限的耕地资源与庞大的粮食需求之间的矛盾。
【板】一、氨的工业制法；N 2 + 3H 2 2NH 3【板】二、氨气 1.物理性质【展示试样】展示一瓶NH 3，观察其颜色、状态、并闻其气味（注意闻气味的方法）。
【小结】氨是无色、有刺激性气味的气体，密度比空气小，易液化，氨液化的同时放出大量的热；液态氨汽化时要吸收周围的热量，使周围的空气迅速变冷（常用作致冷剂）。
极易溶于水。
常温下，1体积水约能溶解700体积的氨。
【设问1】虽然氨气中含有大量氮元素，但是但其适合做氮肥吗？氨气作为气体，密度比空气小，不易进入土壤被植物吸收，并且氨气具有刺激性气味，给生产生活带来很大不便，所以，氨气不适合做氮肥 【实验探究1】喷泉实验【设问2】通过观察样品和实验、描述实验现象，产生喷泉的原理是什么？分析实验现象你能得出什么结论？1、现象：将胶头滴管中的水挤入烧瓶，打开止水夹，烧杯中的水沿着导管喷入烧瓶，变成红色喷泉。
2、原理： 胶头滴管中的水挤入烧瓶，大量氨气溶于水使烧杯中气压急剧降低，水被吸入烧瓶形成喷泉。
【设问2 】喷泉试验中，我们看到的是红色的喷泉，那么氨气溶于水中是否又发生了些什么反应呢？【板】2.化学性质【板】（1）氨气与水的反应NH 3+H 2O NH 3· H 2O NH 3· H 2O NH 4++OH -【设问3】那么由气态到液态后，氨水适合做氮肥吗？【过渡提问1】我们知道氨水其实可以作为化肥，可是我们现在在实际生产应用中发现人们很少用它，通过刚才对氨气物理、化学性质的初步学习，大家知道其中的原因吗？答：氨水中的NH 3· H 2O 不稳定，容易分解生成氨气，而挥发掉促进植物生长的有效成分，降低了肥效。
氮气制造工艺PPT课件
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树脂生产碳分子筛工艺流程
固体树脂
废气 干燥
粉尘
粉碎
球磨
树脂粉
树脂粉 水
煤焦油 淀粉
废气
搅拌捏合 挤条成型
碳化
N2
废气 沉积 苯
检测 成品
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碳分子筛的孔径分布曲线
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碳分子筛外观照片
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碳分子筛制氮的原理
碳分子式制氮技术的基本原理是利用：在环境温度下，空气中的氮气和氧气 在碳分子筛（CMS）上的吸附性能不同（氮气通过，氧气被吸附）而对两者 进行分离获取富集氮产品。氮气的分离主要分为两部分。
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碳分子筛的制造工艺简介
碳分子筛制造原料
制备CMS的原料非常广泛，有天然产物或高分子聚合物，具体可分为三类： 1）各种煤及煤基衍生物；2）有机高分子聚合物，如萨兰树脂、酚醛树脂； 3）植物类，主要是利用植物的坚果壳或核，如核桃壳、杏核、椰壳等。原 料选择一般以低灰分产率、高含碳量以及尽可能低的挥发分为最佳。较好 的原料主要是煤（褐煤、长焰煤、烟煤、无烟煤）、木材、果壳。近来国 内亦有以石油残渣、石油沥青、石油焦、苹果渣为原料的。
空气净化装置
空气压缩机生产压缩空气达7.0bar，空气中大部分气态水和油被冷凝后并由 一个由旋风分离器脱出。在随后的系统中，灰尘、油和水分步骤脱出。空气 离开分离器后，进入一个高效聚合过滤器（1.0微米精度），再次除去大部 分99.7%尘粒和油水滴。
在接下来的一个高效无油聚合页过滤器0.01微米精度，在此过滤精度达 0.001毫克每立方米，由此出去大部分达99.999%尘粒和油水滴。
编写人：罗阳雄 四川汇维仕化纤有限公司
《氮肥的生产和使》课件
氮肥生产
将合成氨和二氧化碳通过高 温和高压合成反应合成尿素 或其他氮肥。
氨的制备方法
氨是氮肥的主要原料，可通过多种方法获得，包括半水氨法、电化学方法和固体高压氨法等。
半水氨法
电化学方法
固体高压氨法
通过氨水加热分解产生氢气和氨 。 通过电解水溶氨盐化合物获取氨。
通过高温高压下直接将氮分子与 氢分子进行反应。
氨的工业生产过程
氨是通过从天然气或高压合成气中获取氢气，再与氮气在高温和高压下反应合成而来。
氢气的制备
包括天然气蒸汽重整法和部 分氧化法等。
氮气的制备
通过常温和高温等多种方法 制备氮气。
氨的制备
将制得的氢气和氮气在催化 剂的作用下，适当条件下将 氢和氨按一定比例混合并进 行高温高压反应。
氨的储存方式
压缩合成法
将碳酸铵和气体混合，放入高压反应器中进行高压合成反应。
尿素的物理性质
尿素是一种无色、无臭的结晶体，易溶于水和酒精，而在醇类以外的其他溶液中就不溶解。
物理性质
• 外观及性状：白色结晶性粉末 • 相对分子质量：60.07 • 熔点：133℃（分解）
用途
• 作为化肥 • 作为工业原料 • 作为动物饲料和消毒剂
氮肥的检测方法
检测氮肥的成分及含量，是保证肥料品质和安全性的前提。
成分检测
可以使用化学分析或者质谱分析的方法进行氮肥成分的检测。
含量检测多采用气体体积来自、并用分光光度法、火焰法等方法检测氮肥的成分及含量。
校正标准
确保氮肥检测数据的准确性和可信性需要进行校正，以确保氮肥用于农业生产的安全性和高 效性。
2
硝酸铵法
硝酸铵在催化剂的作用下转化为硝酸铵铵盐，再与其他营养元素反应合成固态氮肥。
氮肥的生产和使用PPT2 苏教版
结论 氨水显碱性
3．化学性质（1）氨跟水来自反应NH3·H2O == NH3↑+ H2O
①分析氨水的成份： NH3· H2O NH3 NH4+ H2O OHH+
②氨水的溶质：
③氨水的密度：
④氨水保存：
演示实验
实验3
氨与氯化氢反应
在一只烧杯中放两个棉花球，分别在两个棉 花球上滴加几滴浓氨水和浓盐酸，用表面皿 盖住烧杯口，观察现象。 实验现象: 产生白烟 结论: 氨水具有挥发性，与挥发性酸 发生反应
8NH3+3Cl2 == N2+6NH4Cl （氨充足）
1.有A、B、C三种气体，A气体在一定 条件下能与O2反应生成B；B不溶于水，但 易与O2反应生成C；A、C气体皆易溶于水， 所得的溶液相互反应生成盐和水， NH3 B是＿＿ NO ，C是＿＿。 NO2 则A是＿＿，
2、利用右图装置
下列组合能形成明显喷泉 并充满烧瓶的是
氨极易溶于水，使烧瓶内外形 成较大的压差；
（2）溶液为什么变为红色？
氨气溶于水溶液显碱性。
（3）实验成败的关键是什么？
a.烧瓶干燥； b.装置的气密性好； c.收集的气体纯度尽可能高。
城市中常见的人造喷泉及火山爆发的原理与上述 的原理相似吗?
演 示 实 验----氨气与水的反应
实验2 在一支洁净的试管中滴加几滴氨 水，将湿润的红色石蕊试纸（或 PH试纸）粘在玻璃棒上靠近试管 口，观察试纸颜色的变化情况。 实验现象 试纸变蓝
氨的工业制法
催化剂 N2 + 3H2 2NH3 高温、高压
一、氨
1、氨的物理性质 （1） 无 色，有 （2）密度比空气 小 剂。 刺激性 气味的气体。
（3）易液化， 可用作 致冷
氮肥厂五步造气法详解
三化合成氨生产工培训资料
煤的化学性质：
1、水份 固体燃料的水份以三种形式存在即吸附水、游离水和化合水。 煤里的水份含量多少与煤化（即煤腐殖化）程度有关，煤化程度越低则煤 里的水份就越高，煤的质地就越致密，这种水份称之为物理吸附水或固有 水份；煤的外在水份（附着水份）是指地下水和雨水附着在煤上的水份。 煤的外在水份和分析取样水份之和称为煤的全水份。煤的化合水份（结合 水份）在煤中是以结晶水形式存在的，与煤化程度无关，即使加热到100℃ 化合水也不会析出。 2、挥发份 在一定温度下干馏（隔绝空气）析出的气体（碳氢化合物）， 在气化过程中能分解变成氢气、甲烷以及焦油蒸汽等。它与煤化程度有关 煤化程度越低挥发份越高，含量少的1~3%，多的达50%以上，一般来讲挥 发份高的煤粘结性较强，挥发份低的煤粘结性较差，挥发份较高的燃料其 机械强度、热稳定性一般都比较差。 3、灰份 固体燃料完全燃烧后所剩余的残留物，灰份主要的组分为二氧化 硅、三氧化二铝、四氧化三铁、氧化钙、氧化镁等物质，这些物质的含量 对灰熔点有决定性影响。固定层煤气炉一般要求燃料的灰份含量不超过 30%，灰份含量过高，相对地减少了有效碳使煤的发热值降低，而且在燃 烧或气化过程中会妨碍气化剂与碳的接触，影响气化剂的扩散，同时降低 了燃料的化学活性，灰份含量过高时不仅使气化条件复杂化，还加重了排 灰机械的负荷，使设备磨损加剧。
富 氧 空 气 与 蒸 汽 混 配 器
上吹制气阶段 流程：水 蒸汽和加氮空气—煤气 炉底部—燃料层—炉
26#循环污水 吹风气去集中回收 煤气去洗气塔
锅炉给水总管
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三化合成氨生产工培训资料
三、煤气炉制气工艺的理论基础：
1、煤气制造的方法很多，典型的有：固定层间歇气化法（分为常
氮肥的生产和使用PPT课件3 人教课标版优质课件
3、干燥： 用碱石灰或生石灰在干燥管或U型管中干燥
4、收集： 向下排空气法 5、验满： （1）湿润的红色石蕊试纸靠近试管口
（2）玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口
6、尾气处理：用水或稀酸吸收
实验室制氨气
实验室制氧气
干燥管
U型管
思考：下列物质能用来干燥NH3的是（ D ）
氮肥的生产和使用
科学家哈伯简介
弗里茨.哈泊：德国化学家，出生于一个犹太富商 家中。1900年获得博士学位。1908年7月首次合成 氨气，1909年7月建成每小时生产90克氨气的实验 装置，1918年获得诺贝尔化学奖。
氨气的合成一方面使氮肥大量的工业化生产， 提高了粮食的产量。另一方面氨氧化制得硝酸及 TNT炸药。由于以上原因，德国才能将第一次 世界 大战延续了几年。
A、浓硫酸 C、氯化钙固体
B、五氧化二磷固体 D、碱石灰
吸收尾气装置
氨的用途
五、氮肥
• 铵态氮肥： • 硝态氮肥： • 有机氮肥：
本节课小结：
无色、有刺激性气味的气体
NH3的物理性质
标准状况下密度比空气轻 易液化
NH3的化学性质
极易溶解于水
碱性气体
+ H2O
+ H+
还原性气体
+ O2 + Cl2
• １、氨气的物理性质： • (1) 氨是一种无色、有刺激性气味的气体；
• （2）极易溶于水（1:700），水溶液叫“氨水”；
• （3）氨易液化→“液氨”，常作致冷剂。
2、 NH3的化学性质
(1) NH3与水的反应 大部分NH3与水结合成 NH3·H2O，
氮肥生产工艺流程
氮肥生产工艺流程
氮肥生产工艺流程主要包括丁烷气相氨法和铵盐法两种方法。
下面分别介绍这两种工艺流程。
一、丁烷气相氨法：
该方法是使用丁烷作为原料，通过热解和氧化反应制取氨气，并将氨气与甲烷进行催化氰化反应生成丙烯腈，在经氢化还原和纯化后得到溶液。
具体工艺流程如下：
1. 丁烷热解：将丁烷加热到600-650摄氏度，通过热解反应产
生氨气和丙烯。
2. 氧化反应：将丁烷热解产生的氨气与空气进行混合，经过氧化反应生成氰化氢。
3. 催化氰化反应：将氨气与氰化氢进行催化反应，生成甲烯腈。
4. 氢化还原：将甲烯腈经过提纯后，进行氢化还原反应，生成丙烯腈。
5. 纯化：对丙烯腈进行纯化处理，除去杂质。
6. 产品收集：将纯化后的丙烯腈收集，作为氮肥的原料。
二、铵盐法：
该方法是用铵盐作为原料，通过氨化反应生成氨气，并与二氧化碳反应生成尿素，再经纯化处理得到氮肥。
具体工艺流程如
下：
1. 氨化反应：将铵盐与石灰石和水进行反应，生成氨气和一些水合氨。
2. 还原反应：将氨气与甲醇进行反应，产生甲醇氨化物。
3. 合成尿素：将甲醇氨化物与二氧化碳反应，生成尿素。
4. 结晶和干燥：将合成的尿素溶液进行结晶和干燥处理，得到固体尿素。
5. 粉碎和包装：对固体尿素进行粉碎处理，最后进行包装即可得到成品氮肥。
以上介绍的是氮肥生产的两种主要工艺流程。
这两种方法各有优劣，具体选用哪种方法，取决于原料供应和最终产品要求等因素。
氮肥的生产和使用幻灯片
氨可以与酸反应生成铵盐。
NH3 HCl NH4Cl（俗称氯铵）
白烟
NH3 HNO3 NH4NO（3 俗称硝铵）
NH3 H2O CO2 NH4HCO（3 俗称碳铵） 2NH 3 H2SO4 (NH4 )2SO（4 俗称硫铵，
又称肥田粉）
实验结论 ：
NH4Cl △ NH3 HCl 2NH4Cl Ca(OH)2 △NHC3aCHl 2Cl 2NNHH34Cl2H2O
2。铵盐
※ 归纳总结：铵盐的性质为“三解”。
（1）易溶解：均为易溶于水的白色晶体。
（2）受热易分解：晶体受热易分解，
但不一定产生NH3
。
检验铵根 的方法
练习
（1）氨水显弱碱性的原因是（ C ）
A 常温下氨水在水中的溶解性不大 B 氨分子的极性太弱 C 一水合氨只有极少部分电离生成NH4+和OHD 氨分子易结合溶液中的H+
（2）下列各组气体中，在通常情况下能
稳定共存的是（CD ）
A NH3、O2、HCl C N2、H2、HCl
B CO2、NO、O2 D H2、O2、SO2
（3）易碱解：和碱在加热的条件下， 发生复分解反应，产生NH3 。
思考：使用铵态氮肥时应该注意哪些问题？
解决问题
1．通过刚才的学习，现在你能用几种方法来 制备氨气？可以用几种方法来检验氨气？
① 铵盐与碱共热 ② 加热浓氨水 ①湿润的红色石蕊试纸变蓝 ②蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近冒白烟 ③滴有酚酞的棉花靠近变红
NH3 NH3、NH3·H2O、H2O、 NH4＋、OH－、（H＋）
存在条件
常温下 不存在
常温常压 下存在