人工固氮技术—合成氨1.2(1-2).pptVIP

1.在新疆与青海交界处有一山谷，人称魔鬼谷。每当人畜进入后，经常电闪雷鸣，狂风暴雨，把人畜击毙。然而谷内却是牧草茂盛，四季常青。请解释原因。 N2 + O2 ==== 2NO 放电或高温 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 雷雨发庄稼 氮的固定 将游离态氮转化为化合态氮的方法叫氮的固定． 思考与交流（P9） 他发明了合成氨的方法，为人类提高农作物产量作出了巨大的贡献，因而哈伯荣获了1918年度的诺贝尔化学奖。 人工固氮技术—合成氨 N2(g) + 3H2(g) 2NH3?(g) (放热) (一)工业合成氨的反应原理 加温高压 催化剂 思考与交流（P10） 实验1-1（P10） 1、合成氨方案的优点： 原料易得，空气中得到N2，碳氢化合物和水不仅可以得到H2，还能提供能量。 大规模生产中通过改变条件，可以提高氨的产率。 1）浓度：使用过量的氮气并通过液化及时分离出NH3 2）温度：400～500℃； 3）高压: 10MPa~30MPa； 4）催化剂： N2(g) + 3H2(g) 2 NH3?(g) 高温高压 催化剂 (放热) 铁触媒（以Fe为主体的多成分催化剂） 2、合成氨工业适宜的反应条件 3、合成氨工业应该考虑的问题主要有： 1）经济上：市场前景，物料的使用和转运、能 耗、设备的投入和产出是否合算等 2）环境上：厂址的选定、原料的处理、生产过 程以及“三废”处理等 3）技术上：设备和技术能否合理实现，操作是 否安全可靠，能否实现自动控制等 阅读P10科学史话 原料气的制取 净化 合成 分离 液氨 (二)合成氨的基本生产过程: 1、制备合成氨的原料气 工业合成氨时N2取自于什么物质?H2又来源于哪里? 1、N2主要来源于____ 2、氢气主要来源于___ 空气 (从空气中分离出N2有哪些方法?) 水和碳氢化合物 C+H2O===CO+H2 CH4+H2O===3H2+CO CH4+2H2O===4H2+CO2 催化剂 催化剂 原料气中常混有的气体杂质有__________ CO、CO2 和H2S 2、原料气的净化: 3、氨的合成与分离: 1）从原因来说:反应不能进行到底，产物不唯一 从结果来说：循环操作可以充分利用原料、 降低成本 从环境保护角度来说：有利于实现全封闭、 连续化生产，有利于减少工序、控制废弃物 的排放 2）硝酸，硝铵、碳铵等氮肥，纯碱等 阅读课本Ｐ１3～Ｐ１4页后总结 (三)合成氨工业的发展 小结： 工业合成氨: (1)原理: (2)条件: (3)生产过程: (4)三废处理: 作业：1、5