选修二-人工固氮技术—合成氨教学文案.ppt

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1、选修二-人工固氮技术—合成氨氮的固定将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定．N2(g)+3H2(g)2NH3(g)(放热)加温高压催化剂思考:根据勒夏特列原理分析讨论合成氨工业适宜的反应条件?(一)工业合成氨的反应原理1）浓度：使用过量的氮气。2）温度：400～500℃；3）高压:10MPa~30MPa；4）催化剂：铁(二)工业合成氨的反应条件N2(g)+3H2(g)2NH3(g)高温高压催化剂(放热)(三)工业合成氨的生产过程:造气,　净化，合成，分离1、造气N2主要来源于____氢气主要来源于____空气水和碳氢化合

2、物(如何从空气中分离出氮气？)C+H2O===CO+H2(试写出C与水制取氢气的化学方程式)CH4+H2O===3H2+COCH4+2H2O===4H2+CO2催化剂催化剂制取原料气的过程中常混有的气体杂质有__________CO,CO2和H2S(如何净化)(2)用稀氨水吸收H2S杂质：NH3·H2O＋H2S===NH4HS＋H2O。(3)使CO变成CO2：______________________。(4)除去CO2(用K2CO3吸收)：_________________________________。CO＋H2O=

3、==CO2＋H2K2CO3＋CO2＋H2O===2KHCO32、净化(1)原料气净化的原因是有些杂质可使催化剂“中毒”。3、将原料气合成氨与分离从合成塔出来的混合气体，氨气占总体积的________，要把混合气体通过冷凝器、_______，再导入液氨贮灌。剩余气体再送回合成塔，循环利用(合成氨转化率较低，要采用循环操作）。15%分离器用图式表示合成氨的流程：原料气的制取净化合成分离液氨(四)工业合成氨的工业流程:合成氨的实地照片五、合成氨工业的发展1．原料及原料气的净化原料气之一的氮气来自_______，目前氢气主要通过不

4、同的______态(煤和焦炭)、_____态(石油中提炼的石脑油、重油)、______态(天然气、焦炉气)可燃物为原料制取。2．催化剂的改进多年来一直用________作催化剂，目前有采用____为基础活性物质的新型催化剂。空气固液气磁铁矿钌3．环境保护(1)废渣：主要是煤渣和炭黑，可用作肥料的原料和建筑材料(2)废气：主要是_______和________等有害气体，对H2S的处理，可用___________法(选择性催化氧化)、_______法(用溶剂吸收浓缩)，CO2可用来生产尿素和碳铵等。(3)废液：主要是含___

5、______和含氨的污水，处理含氰化物污水主要有______、加压水解、氧化分解、_______沉淀、反吹回炉等方法。处理含氨废水可用蒸馏的方法回收，也可用_____________治理。H2SCO2直接氧化循环氰化物生化化学离子交换法练习：１．合成氨所需的可由煤和水蒸气反应而制得，其中一步的反应为：　　　　　　　　　　　　（正反应放热），下列措施中，能提高CO转化率的是（   　　）A．增大压强               　B．降低温度C．增大水蒸气浓度         D．加催化剂２．合成氨工业有下列流程：①原料气制

6、备；②氨的合成；③原料气净化和压缩；④氨的分离。其先后顺序为（   ）A．①②③④     　B．①③②④C．④③②①    　D．②③④①ＣＢ科学史话合成氨与诺贝尔奖1918年，德国化学家哈伯由于实现合成氨的工业化生产及合成氨研究对化学理论发展的推动，获得诺贝尔化学奖。利用氮、氢为原料合成氨的工业化生产曾是一个较难的课题，从第一次实验室研制到工业化投产，大约经历了150年的时间。1931年，德国化学家卡尔·博施因为改进合成氨的工业方法而获诺贝尔化学奖。2007年，德国化学家格哈德·埃特尔因发现“哈伯—波施法”的作用机理并

7、推动表面化学动力学的研究而获诺贝尔化学奖。此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢