合成氨的物理性质及生产流程
合成氨
谈合成氨生产技术及发展走向摘要:合成氨工业作为我国农业和工业的原料基础.发展有重要的意义,我过从建国以来,合成氨工业从无到有经历直到现在的处于国际新进行列.我们有必要对我这段时期进行了解,这对我们以后发展有重要的指导意义!一，氨的性质及用途1氨的性质（1）物理性质在常温常压下，氨是一种具有特殊气味的无色气体，有强烈的毒性。
空气中有0.5%（体积分数）的氨，能使人在几分钟内窘息而死。
在0.1MP，-33.5摄氏度，或在常温下加压到0.7-0.8MP，就能将氨变成无色的液体，同时?懦龃罅康娜攘俊０钡牧俳缥露任?132.9摄氏度，临界压力11.38MP。
液氨的相对密度为0.667（20摄氏度）。
若将液氨在0.101 MP压力下冷至-77.7摄氏度，就凝结成略带臭味的无色结晶。
液氨容易气化，降低压力可急剧蒸发，并吸收大量的热。
氨极易溶于水，可制成含氨15%-30%的商品氨水。
氨溶解时放出大量的热，氨的水溶液呈弱碱性，易挥发。
（2）化学性质氨的化学性质较活泼，能与酸反应生成盐。
如与磷酸反应生成磷酸铵；与硝酸反应生成硝酸铵；与二氧化碳反应生成氨基甲酸铵，脱水后成为尿素；与二氧化碳和水反应生成碳酸氢铵。
在有水的条件下，氨对铜，银，锌等金属有腐蚀作用。
氨自燃点为630摄氏度。
氨与空气或氧按一定比例混合后，与火能爆炸。
常温常压下，氨在空气中的爆炸范围为1505%-28%，在氧气中为13.5%-82%。
2 氨的用途（1）制造化肥的原料（2）生产其他化工产品的原料基本化学工业中的硝酸，纯碱，含氮无机盐，有机化学工业中的含氮中间体，制药工业中的磺胺类药物，维生素，氨? 幔 撕退芰瞎ひ抵械募耗邗０罚 憾 罚 妆蕉 烨杷狨ィ 嗽焖浚 ┣绲龋?3）应用于国防工业和技术中作为制造三硝基甲苯，三硝基苯酚，硝化甘油，硝化纤维等多种炸药的原料；作为生产导弹，火箭的推进剂和氧化剂，（4）应用于医疗，食品行业中作为医疗食品行业中的冷冻，冷藏系统的制冷剂。
合成氨
5、循环时间及分配
一般一个循环时间为2.5~3min。 工作循环时间取决于燃料的性质和各阶段的操作要求。不同燃料循环时 间分配百分比例如表所示。
吸收
22
燃料种类 吹风 无烟煤，粒度 25~75mm 无烟煤，粒度 15~25mm 焦 炭，粒度 15~50mm 炭化煤球 6、气体成分 24.5~25.5 25.5~26.5 22.5~23.5 27.5~29.5
吸收
11
工业煤气的组成如下表：
煤气名称 H2 CO 气体组成，体积% CO2 N2 CH4 O2 H2S
空气煤气
水煤气 混合煤气 半水煤气
0.9
50.0 11.0 37.0
33.4
37.3 27.5 33.3
0.6
6.5 6.0 6.6
64.4
5.5 55.0 22.4
0.5
0.3 0.3 0.3
半水煤气，并经
废热锅炉、洗涤 塔后送入气柜。
吸收
3、下吹造气：
上吹后炉层温度降 低，但上层温度尚 高，仍可利用热能， 故改为下吹造气。
先从炉顶向下吹几
秒水蒸气，防止直 接吹空气与煤气相 遇爆炸。得半水煤 气从炉底导出，并
送至气柜。
吸收
4、二次上吹：
自炉底吹水蒸气， 将炉中水煤气排出，
为重新进行空气吹风
做准备，同时回收炉 内残存的半水煤气，
防止直接送入空气引
起爆炸。 持续时间很短。
吸收
5、空气吹净：
将空气从炉底吹
入，把炉内残存的
半水煤气和含氮吹
风气一起吹出并送
入气柜。持续时间
更短。
吸收
五个阶段为一个循环，每个循环需3~4min。生产 出的半水煤气中： H2%=38~42%; N2%=19~22%;
氨--说课稿 1
氨--说课稿 1引言概述：氨是一种重要的化学物质，广泛应用于农业、医药、化工等领域。
本文将从氨的性质、制备方法、应用领域、环境影响和安全注意事项等五个大点进行阐述，以期能够全面介绍氨的相关知识。
正文内容：1. 氨的性质1.1 氨的化学性质：氨是一种无色气体，具有刺激性气味。
它是一种碱性物质，能与酸反应生成盐类，并能与酸性氧化物发生中和反应。
1.2 氨的物理性质：氨具有较低的沸点和冰点，易溶于水，能与水形成氨水溶液。
此外，氨还具有较高的热导率和导电性。
2. 氨的制备方法2.1 合成氨：合成氨是通过哈伯-博斯曼过程进行的，该过程将氮气和氢气在高温高压条件下催化反应，生成氨气。
2.2 氨水的制备：氨水是通过将氨气通入水中得到的。
通入氨气的时间越长，氨水的浓度越高。
2.3 其他制备方法：氨还可以通过一些化学反应制备，如氨盐的分解、氨基酸的水解等。
3. 氨的应用领域3.1 农业领域：氨是一种重要的氮肥，可用于提供植物所需的氮元素，促进作物生长。
3.2 医药领域：氨在医药领域中常用于制备药物，如氨基酸、氨基糖等。
3.3 化工领域：氨广泛应用于化工生产中，如合成尿素、合成纤维等。
4. 氨的环境影响4.1 氨对水体的影响：氨能够溶解在水中形成氨水，高浓度的氨水会对水体生态环境造成一定的影响。
4.2 氨对空气的影响：氨在空气中具有刺激性气味，高浓度的氨气会对人体健康产生影响。
4.3 氨的处理方法：对于含氨废水和废气的处理，可以采用生物法、吸附法、膜分离法等方法进行处理。
5. 氨的安全注意事项5.1 氨的储存和运输：氨应存放在密闭容器中，避免与空气接触。
在运输过程中，应注意防止泄漏和碰撞。
5.2 氨的使用注意事项：使用氨时应佩戴防护装备，避免直接接触皮肤和眼睛。
同时，应注意氨的浓度和通风情况，避免中毒。
总结：综上所述，氨是一种重要的化学物质，在农业、医药、化工等领域有广泛的应用。
了解氨的性质、制备方法、应用领域、环境影响和安全注意事项对于正确使用和处理氨具有重要意义。
合成氨的工艺流程
合成氨的工艺流程
合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、医药、塑料等多个领域。
其工艺流程主要包括氮气和氢气的催化反应，下面将详细介绍合成氨的工艺流程。
首先，合成氨的工艺流程是通过哈伯-玻斯曼过程实现的。
在工业上，通常采用铁-铝催化剂进行合成氨的催化反应。
反应的化学方程式为N2 + 3H2 → 2NH3。
在反应过程中，氮气和氢气在催化剂的作用下发生反应，生成氨气。
其次，合成氨的工艺流程需要高温高压条件。
反应温度通常在400-500摄氏度，压力在100-200大气压。
高温高压条件有利于提高反应速率和转化率，从而提高合成氨的产率。
然后，合成氨的工艺流程需要进行氮气和氢气的预处理。
氮气通常来自空分设备，需要进行脱氧、脱水等处理，以保证氮气的纯度和干燥度；而氢气通常来自重整装置，也需要进行脱氧、脱硫等处理，以保证氢气的纯度和干燥度。
此外，合成氨的工艺流程还需要进行氨气的分离和净化。
合成
氨反应产生的氨气中通常伴随着少量的氮气、氢气、水蒸气和杂质气体，需要进行分离和净化，以得到高纯度的合成氨产品。
最后，合成氨的工艺流程还需要进行废气处理。
合成氨反应产生的废气中含有一定量的氮气、氢气和氨气，以及少量的催化剂粉尘和有机物，需要进行处理，以达到环保排放标准。
综上所述，合成氨的工艺流程是一个复杂的化学过程，需要高温高压条件下进行氮气和氢气的催化反应，同时进行氮气和氢气的预处理，以及氨气的分离和净化，最终进行废气处理。
这一工艺流程的稳定运行对设备的稳定性和操作技术都有较高要求，但合成氨作为重要的化工原料，其生产工艺的不断改进和优化将对化工行业的发展起到积极作用。
合成氨工艺流程简述
合成氨工艺流程简述合成氨是一种重要的化工原料，广泛应用于肥料、化肥、塑料、合成纤维等领域。
合成氨的工艺流程经过多年的发展和改进，已经相当成熟。
下面将简要介绍合成氨的工艺流程。
首先，合成氨的生产主要通过哈伯-玻斯曼工艺进行。
该工艺是利用氮气和氢气在一定的温度和压力下，经过催化剂的作用，反应生成氨气。
此工艺的主要步骤包括氮气和氢气的准备、反应器的设计、催化剂的选择、生产过程的控制等。
氮气和氢气的准备是合成氨工艺的第一步。
氮气主要来自空气分离装置，而氢气则通过蒸汽重整、水煤气变换等方式制备。
在这一步骤中，需要确保氮气和氢气的纯度和稳定性，以保证后续反应的顺利进行。
接下来是反应器的设计。
在哈伯-玻斯曼工艺中，通常采用高压反应器进行氮气和氢气的反应。
反应器的设计需要考虑到温度、压力、催化剂的选择等因素，以确保反应过程能够高效进行，并且保证反应器的安全性。
催化剂的选择是合成氨工艺中的关键一步。
通常采用铁、铑、钼等金属作为催化剂，以促进氮气和氢气的反应。
催化剂的选择需要考虑到反应速率、选择性、稳定性等因素，以提高氨气的产率和纯度。
生产过程的控制是合成氨工艺中的最后一步。
在反应过程中，需要控制温度、压力、气体流速等参数，以确保反应的高效进行。
此外，还需要对产物进行分离、纯化，以获取高纯度的氨气。
总的来说，合成氨工艺流程包括氮气和氢气的准备、反应器的设计、催化剂的选择和生产过程的控制。
通过这些步骤，可以高效地生产出高纯度的氨气，满足各种工业领域的需求。
合成氨工艺的不断改进和优化，将为化工行业的发展提供重要支持。
30万吨合成氨流程
30万吨合成氨流程
合成氨是化工工业中常见的一种基础化工原料，广泛用于制备各种化
工产品，如氮肥、硝胺、塑料等。
下面将介绍一个30万吨合成氨的生产
流程，以及其原理和关键步骤。
1.原料准备：
合成氨的主要原料是氮气和氢气，通常以空气和天然气作为原料进行
反应。
空气经过预处理、压缩、制冷等步骤，得到高纯度的氮气；天然气
通过脱硫、脱氮等处理后，生成氢气。
同时还需要少量的催化剂和助剂。
2.催化反应：
将氮气和氢气在一定压力和温度下通过一定类型的催化剂（通常为铁、钼等金属）进行反应，生成合成氨。
反应过程中需要控制适当的温度和压力，以提高反应速率和选择性。
3.吸附分离：
将反应产物中的合成氨、未反应的氮气、氢气和副产品进行吸附分离，得到高纯度的合成氨产品。
通常采用吸附剂、脱附剂和再生装置进行吸附
分离过程。
4.处理废气：
在合成氨生产过程中，会产生大量的废气，其中含有大量的氨气、氢
气等有害气体。
需要经过处理设备如洗涤塔、吸收塔、氧化塔等进行处理，以达到环保要求。
5.储存与运输：
合成氨产品需要进行储存和运输，通常采用液氨或氨水的形式进行储存，并通过专用容器和管道进行运输。
同时需要注意氨的毒性和易燃性，
做好安全保护。
综上所述，30万吨合成氨的生产流程主要包括原料准备、催化反应、吸附分离、处理废气和储存与运输等步骤。
通过精细控制各个环节的参数
和操作，可以获得高品质的合成氨产品，满足市场需求，并实现生产目标。
同时需要关注环保和安全等方面，确保生产过程安全高效，符合相关法规
标准。
室温合成氨 高压氮气流 石墨 催化剂
室温合成氨是一种重要的化学合成过程，通过在高压氮气流中使用石墨催化剂，可以在室温下有效地合成氨。
本文将对室温合成氨的原理、工艺流程和应用进行详细介绍。
一、室温合成氨的原理室温合成氨是指在常温下进行氨的合成反应。
该反应通常使用高压氮气流和催化剂在反应器中进行。
在常温下进行氨的合成反应对能源的消耗较小，适用于大规模工业生产。
二、室温合成氨的工艺流程1.原料准备：室温合成氨的主要原料为氮气和氢气。
氮气通常通过空气分离装置获取，而氢气则可以通过蒸汽重整法或其他方法制备。
2.反应器设计：室温合成氨的反应器通常采用高压容器，具有合适的密封性能和耐压性能。
反应器内部还需要放置石墨催化剂床，以促进氨的合成反应。
3.催化剂的选择：石墨是一种常用的催化剂，具有良好的导热性和化学稳定性。
其表面还可以容纳氨合成反应所需的活性中心，因此在室温合成氨的工艺中具有重要的应用价值。
4.反应条件控制：室温合成氨的反应条件通常以高压氮气流作为保护气体，同时需要控制合适的反应温度和压力条件，以促进氨的合成反应。
5.产品分离纯化：室温合成氨反应结束后，需要对产物进行分离和纯化处理，以获得高纯度的氨气。
三、室温合成氨的应用室温合成氨具有广泛的应用价值，主要用于化工行业的氨合成及相关领域的制氢反应。
具体包括：- 合成氨肥料的生产：氨是植物生长过程中必需的氮源，因此被广泛用于合成氨肥料的生产。
- 化学工业中的氨制备：氨用于生产硝酸、尿素等化工产品。
- 氨的储运和制冷：由于氨易液化，因此还用于工业领域的制冷和储运等方面。
室温合成氨的工艺具有能源消耗小、成本低等优点，因此在工业生产中具有重要的应用前景，尤其对于一些无法进行高温高压氨合成的场合具有特殊意义。
室温合成氨是一种重要的化学合成过程，利用高压氮气流和石墨催化剂可以在室温下高效地合成氨。
该工艺的原理、工艺流程和应用具有重要的工业应用意义，对于促进氨合成技术的发展和工业化生产具有重要的推动作用。
合成氨PPT课件
反应特点 ：
主要副反应
主反应总体上是吸热，体积增大的反应
C4 ＝ H 2 H 2 C 7.9 4 k.m J 1ol 2 C O C2 O C 1.7 4 k2 .m J 1ol C H O 2 ＝ H 2 O C 1.3 3 k 6 1 .m J 1o
16
1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析
鉴于合成氨工业生产的实现和它的研究对化学 理论发展的推动，1918年，哈伯获得了诺贝 尔化学奖。
哈伯及其实验装置
合成氨发展的三个典型特点： 1. 生产规模大型化。 1000~1500T/日 2. 能量的合理利用。 用过程余热自产蒸汽推动蒸汽机供动力，基本不用电能。 3. 高度自动化。 自动操作、自动控制的典型现代化工厂。
第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia
授课教师：蔡永伟
1
主要内容
1 1.1 概 述 2 1.2 原料气的制取 3 1.3 原料气的净化 4 1.4 氨的合成
2
1.1 概述 (Preface)
• 空气中含有游离氮(N2：78.03%)，但是只有豆科等能 够直接吸收空气中的游离氮。
1908年7月，德国化学家弗里茨·哈伯在实验 室用N2和H2在600℃、200个大气压，以锇 为催化剂的条件下合成了氨，虽然产率仅有 8%，却也是一项重大突破。并成功地设计了 原料气的循环工艺，这就是合成氨的哈伯法。
1913年，德国当时最大的化工企业——巴登 苯胺和纯碱制造公司，组织了以化工专家波施 为首的工程技术人员将哈伯的设计付诸实施， 进行了多达6500次试验，测试了2500种不 同配方的催化剂后，最后选定了含铅镁促进剂 的铁催化剂，将哈伯的合成氨设想变为现实， 一个日产30吨的合成氨工厂建成并投产。
合成氨工艺作业
合成氨工艺作业第一部分合成氨概述第一节氨的生产简史世界上第一个研究成功合成氨技术的科学家是德国巴斯夫荷技术大学的哈伯教授，他在1901年开始研究氢与氮直接合成氨的研究，1908年在实验室研究取得成功。
哈伯经研究发现：氨的合成转化率非常小，只有把高压的气体进行循环并将生成的氨在高压下除去，氨合成的技术方法是可行的。
哈伯的这一著名的“循环法”专利一直被应用到现今的合成氨厂德国的巴斯夫（BASF）公司对哈伯的氨合成研究很感兴趣，购买了哈伯的专利，并授予布什伟氨合成工业化项目的负责人。
哈伯完成了合成氨的基础研发工作，布什实现了合成氨的工业化。
两人密切合作，1913年9月9日世界上第一座工业化的合成氨工厂在德国建成投产，氨厂的生产能力为30t/d。
所以，合成氨工业的发展史迄今将近100年。
第二节氨的性质和用途1.氨的物理性质氨为无色透明、有强烈刺激臭味的气体，能灼伤皮肤、眼睛、呼吸器官粘膜。
氨的密度为0.771Kg/Nm3 ，液氨的比重0.667（20℃），液氨挥发性很强、气化热较大。
氨极易溶于水，可生产含氨15～30%（重量）的商品氨水，氨溶解时放出大量的热。
氨的水溶液呈弱碱性，易挥发。
2.氨的化学性质液氨或干燥的氨气对大部分物质没有腐蚀性，但在有水的条件下，对铜、银、锌等金属有腐蚀作用。
氨的自燃点630℃，在空气中燃烧分解为氮和水。
氨与空气遇火能爆炸，在常压常温下氨的爆炸范围为15.5～28%，或13.5～82%（在氧气中）。
氨是活泼性化合物，与酸作用生成盐类。
例如，氨与硝酸作用生成硝酸铵，与二氧化碳作用生成氨基甲酸铵，然后脱水生成尿素。
3.氨的用途（1）氨主要用于农业。
除氨本身就可作为化肥外，几乎所有的氮肥、复合肥料都离不开氨。
（2）氨不仅对发展农业有着重要的意义，而且也是重要的工业原料，广泛用于制药、炼油、合成纤维、合成树脂等工业部门。
（3）将氨硝化可制成硝酸。
硝酸用来制造氮肥，也是生产炸药、染料等产品的化工原料。
初中有关氨的知识点总结
初中有关氨的知识点总结氨是一种重要的化学物质，它在工业生产和日常生活中都有着广泛的应用。
本文将从氨的性质、制备方法、用途等方面进行详细的介绍。
一、氨的性质1. 物理性质氨气呈无色、有刺激性气味的气体，液态氨呈无色透明的液体，具有强烈的腥臭味，易挥发。
氨气可溶于水，在水中形成氨水。
氨水呈碱性，能与酸发生中和反应。
2. 化学性质（1）与非金属元素反应：氨与氧气反应生成氮气和水。
氨与氯气反应生成四氯化氮。
（2）与金属反应：氨能与碱金属发生反应，生成氢气和相应的氢氧化物。
（3）与酸反应：氨具有强碱性，能与酸发生中和反应，生成盐和水。
二、氨的制备方法1. Haber-Bosch法Haber-Bosch法是目前工业上制备氨的主要方法。
该方法是在高温（400-500℃）和高压（200-1000atm）的条件下，使氮气与氢气在钨或铑表面上催化反应，生成氨。
这是一种很有效的方法，能够高效、大规模地生产氨气。
2. 氨的合成氨法合成氨法是用氮气和氢气在催化剂的存在下，以600-800℃、高压条件下，合成氨气。
3. 氨的水解法氨的水解法是利用氨和水的反应生成氢氧化铵。
氨水可以通过这种方法制得，常用于工业生产中。
4. 电解法氧化铵、氯化铵经电解制氢时，产生氨。
三、氨的用途1. 化肥生产氨是制造化肥的原料之一。
在工业生产中，氨被用来制造尿素、硫酸铵等化肥。
2. 合成其他化学物品氨具有很大的用途范围，它被用来合成硝酸铵、硝酸胺、甲胺、丙胺等化学物质，这些化学物质在农业、工业中有着广泛的应用。
3. 医药和农药氨被用来制造某些医药和农药，如抗生素、杀虫剂等。
4. 清洁剂氨被用作清洁剂，可以用于清洗玻璃、金属等表面。
5. 冷冻剂液态氨被用作制冷剂，常用于制冷设备中。
四、氨的危害性氨是一种具有毒性的气体，在高浓度下具有刺激性和腐蚀性。
长时间接触高浓度氨气会导致呼吸困难、肺部损伤等症状。
此外，氨水对皮肤和眼睛也有刺激作用，要小心使用。
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合成氨的物理性质及生产流程
合成氨是一种重要的化学原料，在农业、化工等领域有广泛的应用。
本文将介绍合成氨的物理性质以及其生产流程。
一、合成氨的物理性质
合成氨是一种无色气体，具有刺激性气味。
其密度较轻，比空气轻约0.6倍。
合成氨在常温下是可燃的，能与空气形成爆炸性混合物。
其燃烧产物主要是水和氮氧化物。
合成氨具有较高的溶解度，可溶于水、酸和碱。
在水中的溶解度随温度的升高而降低，这是合成氨在冷却过程中易于从气体相转变为液体相的原因之一。
二、合成氨的生产流程
合成氨的生产主要是通过哈柏法和奥托法两种方法进行。
1. 哈柏法
哈柏法是一种广泛应用的合成氨生产方法。
该方法以氮气和氢气为原料，在高温和高压的条件下，通过催化剂的作用将氮气和氢气进行反应，生成合成氨。
哈柏法的反应条件较为严苛，需要高压和高温。
反应温度通常在400-500摄氏度之间，压力在150-200兆帕左右。
催化剂常用的是铁或铁-铝合金。
2. 奥托法
奥托法是另一种常用的合成氨生产方法。
该方法以氨水和空气作为原料，在催化剂的作用下进行反应，生成合成氨。
奥托法的反应条件相对较为温和，不需要高压和高温。
反应温度通常在200-300摄氏度之间，压力在1-2兆帕左右。
催化剂常用的是镍。
无论是哈柏法还是奥托法，合成氨的生产过程都需要控制反应温度、压力和催
化剂的使用，以提高反应效率和产量。
三、合成氨的应用
合成氨是一种重要的化学原料，广泛应用于农业和化工领域。
在农业领域，合成氨主要用作氮肥的原料。
通过合成氨的生产，可以制备出各
种氮肥产品，如尿素、硝酸铵等。
这些氮肥产品能够提供植物所需的氮元素，促进植物的生长和发育。
在化工领域，合成氨用于生产各种化学品，如硝酸、硫酸等。
这些化学品在工
业生产中有着广泛的应用，用于制造肥料、塑料、炸药等产品。
总结：
合成氨是一种重要的化学原料，具有较高的溶解度和可燃性。
其生产流程主要
包括哈柏法和奥托法两种方法，需要控制反应条件和催化剂的使用。
合成氨在农业和化工领域有广泛的应用，用于制造氮肥和各种化学品。
通过合成氨的生产和应用，能够满足人们对氮元素的需求，促进农业和化工的发展。