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合成氨的反应过程

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/24 06:53:31
合成氨的反应过程
德国化学家哈伯1909年提出了工业氨合成方法,即“循环法”,这是目前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.合成氨反应式如下:
N2+3H2=2NH3
合成氨的主要原料可分为固体原料、液体原料和气体原料.经过近百年的发展,合成氨技术趋于成熟,形成了一大批各有特色的工艺流程,但都是由三个基本部分组成,即原料气制备过程、净化过程以及氨合成过程.
将纯净的氢、氮混合气压缩到高压,在催化剂的作用下合成氨.氨的合成是提供液氨产品的工序,是整个合成氨生产过程的核心部分.氨合成反应在较高压力和催化剂存在的条件下进行,由于反应后气体中氨含量不高,一般只有10%~20%,故采用未反应氢氮气循环的流程.氨合成反应式如下:
N2+3H2→2NH3(g) =-92.4kJ/mol
国际上有关的研究成果认为,温和条件下的固氮作用一般包含以下三个环节:
①络合过程.它是用某些过渡金属的有机络合物去络合N2,使它的化学键削弱;②还原过程.它是用化学还原剂或其他还原方法输送电子给被络合的N2,来拆开N2中的N—N键;③加氢过程.它是提供H+来和负价的N结合,生成NH3.