日期:2020/3/30瀏覽:591次
氨( Ammonia,即阿摩尼亞),或稱“氨氣”,氮和氫的化合物,分子式為NH?,是一種無色氣體,有強(qiáng)烈的刺激氣味。極易溶于水,常溫常壓下1體積水可溶解700倍體積氨,水溶液又稱氨水。降溫加壓可變成液體,液氨是一種制冷劑。氨也是制造硝酸、化肥、炸藥的重要原料。氨對地球上的生物相當(dāng)重要,它是許多食物和肥料的重要成分。氨也是所有藥物直接或間接的組成。氨有很廣泛的用途,同時(shí)它還具有腐蝕性等危險(xiǎn)性質(zhì)。由于氨有廣泛的用途,氨是世界上產(chǎn)量最多的無機(jī)化合物之一,多于八成的氨被用于制作化肥。由于氨可以提供孤對電子,所以它也是一種路易斯堿。
哈柏法 ---是透過氮?dú)饧皻錃猱a(chǎn)生氨氣(NH3)的過程。
氮?dú)饧皻錃庠?/span> 200個大氣氣壓及攝氏400度,通過一個鐵化合物的催化劑(Fe3+),會發(fā)生化學(xué)作用,產(chǎn)生氨氣。在這個情況下,產(chǎn)量一般是10-20%。
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) (該反應(yīng)是可逆反應(yīng))
ΔHo, 反應(yīng)熱為-92.4 kJ/mol。
選擇高溫的條件是為了提高反應(yīng)速率,但因?yàn)榇朔磻?yīng)是放熱反應(yīng),在此條件下平衡后的產(chǎn)率反而較低溫時(shí)為低。
(一)原料的制備
(1)合成氨的原料氮?dú)鈦碜杂诳諝?以液態(tài)空氣的分餾取得),氫氣來自于水和燃料。原料氣包含雜質(zhì),因此在參與反應(yīng)前需要去除雜質(zhì),即原料氣的凈化。
(2)氫的制備
天然氣
(取其甲烷成分),液化石油氣(取其丙烷及丁烷成分)及石油(取其石腦油等碳?xì)浠衔?可以用來制造合成氨的原料氫氣。
第一步先把原料中的硫化物清除,是為硫化物會毒害哈伯 -博施法所使用的催化劑。催化加氫可以把有機(jī)硫化物變成硫化氫:
H2 + RSH → RH + H2S(g)
產(chǎn)生的硫化氫會被氧化鋅吸收,變成水和硫化鋅 :
H2S + ZnO → ZnS + H2O
在鎳的催化下與水反應(yīng),經(jīng)脫硫的碳?xì)浠衔?/span> (如甲烷)轉(zhuǎn)變成氫氣和一氧化碳的混合物:
CH4 + H2O → CO + 3 H2
一氧化碳與水反應(yīng),轉(zhuǎn)化成二氧化碳及制造更多的氫氣 :
CO + H2O → CO2 + H2 (可逆反應(yīng))
接下來二氧化碳可經(jīng)
2-氨基乙醇溶液吸收或使用變壓吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA,在此使用具有專利的固態(tài)吸附媒介)清除。
制備氫的最后步驟是以使用催化劑的甲烷化
(methanation)移除在氫氣中殘留的少量一氧化碳及二氧化碳:
CO + 3 H2 → CH4 + H2O
CO2 + 4 H2 → CH4 + 2 H2O
水蒸氣重組
, 一氧化碳變換,清除二氧化碳及甲烷化的步驟在25 至 35 Pa的壓強(qiáng)進(jìn)行。
在氨生產(chǎn)中需要監(jiān)測油的含量,而系統(tǒng)的動力來源為潤滑油壓縮機(jī),壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,小部分潤滑油進(jìn)入合成氨和循環(huán)氣中,不去除的話,將造成氨質(zhì)量不合格。
另一個問題在于脫碳工藝中,通常用胺液或熱堿脫碳,而吸附后的脫碳液為酸性,極易腐蝕系統(tǒng)。腐蝕性物質(zhì)將造成脫碳系統(tǒng)結(jié)垢,降低二氧化碳移除效率,提高胺液或熱堿液的損耗。
技術(shù)支持:
選擇過濾精度時(shí)微米和目數(shù)的關(guān)系;
過濾的種類及模式 ;
過濾機(jī)理 ;
上一篇: 胺液脫硫需要用到過濾嗎
下一篇: 超純氣體的過濾應(yīng)用