1化工工艺学-第一章-合成氨演示教学.ppt

化工工艺学Chemical Engineering Technics;课程主要内容;第1章 合 成 氨 Synthesis of Ammonia;1.1 概述 (Preface);氨的性质和用途;1754年由普里斯利加热氯化铵和石灰时发现氨，但人们在实验室内直接合成氨的研究工作经历了一百多年都未能成功； 1909年哈伯开始用锇作催化剂，在17.5-20MPa、500～600℃合成得到6％NH3； 1911年米塔希研究成功以铁为活性组分的合成氨催化剂，其活性好，比锇价廉、易得，广泛应用到目前； 1912年在德国奥堡建成世界上第一个合成氨厂，生产能力为日产30t氨。 目前合成氨厂的规模已达到1000~1500t/d。;我国合成氨的发展;合成氨的基本过程;天然气为原料合成氨;1.2 原料气的制取(Production of Synthetic Gases);甲烷制合成气化学反应;1.2.1 甲烷蒸汽转化反应的热力学分析;转化反应平衡组成的计算;不同温度下的转化气体平衡组成 ;影响甲烷蒸汽转化平衡组成的因素;1.2.2 甲烷蒸汽转化反应的动力学分析;(2) 反应宏观动力学方程 ;(3) 扩散作用对甲烷蒸汽转化反应的影响;1.2.3 过程析碳处理;1.2.4 甲烷蒸气转化反应催化剂;1.2.5 甲烷蒸汽转化的生产方式;(2) 工艺条件;《化工工艺学》第1章 合成氨;③ 转化温度;(3) 凯洛格(Kellogg)甲烷蒸汽转化工艺流程;(4) 主要设备：一段转化炉;主要设备：二段转化炉;1.3 原料气的净化(Purification of Synthetic Gas);1.3.1 原料气的脱硫;1.3.1.1 干法脱硫;氧化锌法脱硫剂;氧化锌法脱除有机硫;(2) 钴(Co)-钼(Mo)加氢脱硫法;钴(Co)-钼(Mo)加氢工艺条件;(3) 干法脱硫流程;(4) 干法脱硫设备;1.3.1.2 湿法脱硫;(1) 脱硫改良ADA法;(2) ADA法脱硫原理;(3) ADA法脱硫工艺条件;ADA法脱硫工艺条件;ADA法脱硫工艺条件;(4) 改良ADA法脱硫工艺流程;1.3.2 一氧化碳变换;1.3.2.1 变换反应热力学;(2) 变换率及其计算;1.3.2.2 变换反应动力学;1.3.2.3 变换反应催化剂;(2) 低温变换催化剂;(3) 催化剂中毒;1.3.2.4 变换过程工艺条件;变换过程工艺条件;1.3.2.5 变换反应的工艺流程——中低变串联流程;(2) 多段变换流程;1.3.3 二氧化碳的脱除;1.3.3.1 苯菲尔(Benfield)法脱碳;(1) CO2在苯菲尔溶液中的吸收机理 ;(2) 碳化度和再生指数;1.3.3.2 苯菲尔脱碳工艺条件和流程;工艺条件;1.3.4 少量一氧化碳的脱除;(1) 基本原理;(2) 反应平衡及组成;(4) 工艺条件的选择;(5) 工艺流程;(6) 甲醇后甲烷化工艺;1.4 氨的合成(Synthesis of Ammonia);1.4.1 氨合成反应的热力学基础;氨合成平衡常数表示;氨合成平衡常数计算;1.4.1.2 反应平衡氨含量计算;典型的氨平衡组成;1.4.1.3 影响平衡氨含量的因素;② 惰性气体对平衡氨含量的影响;1.4.2 氨合成反应动力学基础 ;(1) 催化剂的成分;(2) 催化剂的还原;(3) 催化剂的氧化;1.4.2.2 反应机理与动力学方程;动力学方程;1.4.2.3 影响反应速率的因素;生产强度(G)和氨产量(W);生产强度(G)和氨产量(W)的计算;(2) 温度;(3) 压力和氢氮比;1.4.3 氨的合成工艺和流程;(3) 氨的分离;(4) 氨合成及分离过程分析;1.4.3.2 氨合成流程(凯洛格流程);凯洛格流程描述;1.4.3.3 氨合成塔;(2) 氨合成塔的结构特点;(3) 氨合成塔的分类;(4) 氨合成塔示例;本章复习思考题-1;本章复习思考题-2;本章复习思考题-3