4、化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨 (3).ppt

第2章化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率,第4節(jié)化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化工業(yè)合成氨,學(xué)習(xí)目標(biāo),合成氨反應(yīng)的限度合成氨反應(yīng)的速率合成氨的適宜條件合成氨工業(yè)生產(chǎn)流程合成氨工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景展望,分析：合成氨的反應(yīng)特點,可逆,放熱,減小,生產(chǎn)宗旨,產(chǎn)品的產(chǎn)率高（生產(chǎn)的多）化學(xué)反應(yīng)限度問題產(chǎn)品生產(chǎn)周期短（生產(chǎn)的快）化學(xué)反應(yīng)速率問題,（一）合成氨的反應(yīng)限度,請同學(xué)們根據(jù)合成氨反應(yīng)的特點，利用影響化學(xué)平衡移動的因素，分析什么條件有利于氨生成的多？,_溫、_壓有利于化學(xué)平衡正向移動，N2、H2濃度比為_有利于化學(xué)平衡正向移動。,高,低,1：3,（二）合成氨反應(yīng)的速率,結(jié)合影響反應(yīng)速率的因素，思考什么條件能使氨生成的快？,升高溫度增大壓強增大反應(yīng)物濃度使用催化劑,高壓,高壓,高溫,低溫,使用,不影響,三、合成氨的適宜條件討論,高壓,高壓,高溫,低溫,使用,不影響,一致,矛盾,？,？,？,？,探究實際生產(chǎn)中，合成氨的適宜條件？,平衡時NH3含量,1.壓強,高壓200500大氣壓,實驗表明，在特定條件下，合成氨反應(yīng)的速率與反應(yīng)的物質(zhì)的濃度的關(guān)系為,=C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3),2.濃度,液化氨并及時分離、補氮氫原料氣循環(huán)n(N2):n(H2)=1:2.8,3.催化劑,催化劑對合成氨反應(yīng)速率的影響,使用催化劑可使合成氨反應(yīng)的速率提高上萬億倍。,使用鐵觸媒作催化劑,鐵觸媒催化能力,3.溫度,適宜溫度700K左右,高壓200500大氣壓,適宜溫度700K左右,使用鐵觸媒作催化劑,液化氨并及時分離、補氮氫原料氣循環(huán)n(N2):n(H2)=1:2.8,研究表明：合成氨的適宜條件,二、合成氨工業(yè)簡述：,1、主要流程：,原料氣制取凈化壓縮合成分離液氨,2、原料氣制?。?制氮氣:,（造氣）,（凈化）,（合成氨）,制氫氣:,CH4(g)+H2O(g)CO(g)+3H2(g)CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g),H2O(氣),應(yīng)用結(jié)論，解決實際問題,研究過程,450,常壓,1.氨的合成反應(yīng)，生產(chǎn)中采用的適宜條件是（）。,A、低溫、高壓、適當(dāng)?shù)拇呋瘎?B、高溫、常壓,C、盡可能高溫、高壓,D、適當(dāng)?shù)臏囟取⑦m當(dāng)?shù)母邏?、適宜催化劑,D,練一練：,2.合成氨中，原料氣（N2、H2及少量的CO、NH3混合氣）在進入合成塔前常用醋酸二氨合銅溶液來吸收原料氣中的CO，其反應(yīng)是：,（1）醋酸二氨合銅吸收CO的生產(chǎn)適宜條件應(yīng)是_。（2）吸收CO后的醋酸銅氨液經(jīng)過適當(dāng)處理又可再生，