合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20~50MPa的范围, 合成氨2113反应是一个放热可逆反应,5261且反应后体积缩小,因此低温及高4102压有利1653于反应平衡向右移动。由于这个反应本身速度极慢,而采用催化剂又要求一定的温度条件,所以采用较高的压力。提高压力有利于反应平衡向生成氨的方向移动,同时反应速度也随压力升高而加速,有利于气体合成率的提高。但是压力提高后,给设备制造成本和维修都会带来困难,且氨厂的合成离心式压缩机也会随压力的提高其效率下降,增加整个氨厂的能耗。合成氨反应是可逆放热反应,温度的选择受所使用的催化剂决定,在催化剂所要求的温度范围内提高温度,反应速度增快,但平衡氨浓度却下降。综上所述,反应平衡和反应速度受压力和温度的影响比较大,所以在设计氨厂时,权衡利弊,应选择一个最佳的工艺条件。一般大型氨厂出塔氨浓度在12~16%左右。当然影响出塔氨浓度或者说是平衡浓度的因素还有很多很多,比如:H/N比,入塔浓度,惰气含量,空速,催化剂体积等等。
合成氨的温度和压强通常控制在约 (1)根据题意,生成 2 mol NH 3 所放出的热量为 46.2 kJ×2=92.4 kJ,该反应的热化学方程式为 N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)Δ H=-92.4 kJ·mol-1。由于合成氨的反应是一个可逆反应,1 mol N 2 和 3 mol H 2 反应不可能完全转化为 NH 3,所以放出的热量总小于 92.4 kJ。(2)从合成塔出来的混合气体中氨的体积分数小于理论值,其根本原因是反应没有达到平衡状态。(3)若投料比为 1∶2.8,相当于增加了 N 2 的用量,可以提高 H 2 的转化率。N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)起始量 1 2.8 0变化量 x 3x 2x平衡量 1-x 2.8-3x 2x根据题意:解得 x≈0.248。N 2、H 2 的转化率之比答案:(1)N 2(g)+3H 2(g)2NH 3(g)Δ H=-92.4 kJ·mol-1合成氨的反应是一个可逆反应,1 mol N 2 和 3 mol H 2 反应不可能完全转化为 NH 3(2)D(3)H 2 增加相对廉价原料 N 2 的用量,提高相对贵重原料 H 2 的转化率,降低生产成本 1∶1.07
合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20~50MPa的范围,且进人合成塔的N2和H2的体积比为1:3,经科学实验测定,在相应条件下N2和H2反应所得氨的平衡浓度(体积分数)如表所示。.
合成氨的温度和压强通常控制在约500℃以及20~50MPa的范围,