在工業(yè)催化中典型的催化過程氨的合成-全文預(yù)覽
【正文】 到水呈中性為止，在將網(wǎng)干燥并在氫氣火焰中加以灼燒?？諝庵械幕覊m（各種金屬氧化物）和氨氣中可能夾帶的鐵粉和油污等雜質(zhì)，遮蓋在鉑網(wǎng)表面，會(huì)造成暫時(shí)中毒。為了使催化劑具有更大的接觸面積，工業(yè)上都將其做成絲網(wǎng)狀。由于銠價(jià)格更昂貴，有時(shí)也采用鉑銠鈀三元合金，其常見的組成為鉑93%、銠3%、鈀4%。但對(duì)于非鉑系催化劑，由于技術(shù)及經(jīng)濟(jì)上的原因，節(jié)省的鉑費(fèi)用往往抵消不了由于氧化率低造成的氨消耗，因而非鉑催化劑未能在工業(yè)上大規(guī)模應(yīng)用此處僅介紹鉑系催化劑。在工業(yè)催化中典型的催化過程氨的合成、硝酸的合成、硫酸的合成，現(xiàn)分別詳細(xì)介紹每個(gè)過程氨的合成現(xiàn)代的合成氨工廠在溫度350~550 oC和壓力(1~3)107Pa的范圍內(nèi)操作惰性氣體的影響：降低平衡轉(zhuǎn)化率和速度；根據(jù)熱力學(xué)計(jì)算，每1噸 氨氣所需要的能量為2107kJ；HaberBocsh的催化工藝，107kJ；如果沒有催化劑，107kJ催化劑高品位磁鐵礦，粉碎1% K（碳酸鹽形式）1%~3% 碳酸鈣 高溫熔融，冷卻后鑄錠、粉碎、分級(jí)2%~5% Al2O3%~% 氧化鉻催化劑按篩分大小，根據(jù)不同反應(yīng)器設(shè)計(jì)選用~3mm、3~6mm、6~10mm、8~12mm和12~21mm有時(shí)也用具有較高低溫活性的橢圓形5mm10mm和磨光的顆粒，可以避免使用中因消除邊、角而引起的壓力降和影響物流分布催化劑活化加熱原料氣在370~390 oC范圍內(nèi)，最后在400~420 oC完成催化劑開始變活性時(shí)，氨就開始生成了，1周達(dá)滿生產(chǎn)催化劑結(jié)構(gòu)? 由于氧以水的方式除去，大概有25%的失重；? 鐵晶相密度增大，但總顆粒大小不會(huì)變化，于是催化劑顆粒會(huì)產(chǎn)生50％的孔度；? 鐵微晶大小為20~30微米；? 內(nèi)表面積10m2/g被包埋在助催化劑的模具之中? 鐵微晶相互很好的隔離起來催化劑和純鐵粉之間有著本質(zhì)的差異催化劑前體和純磁鐵礦之間也有明顯的差異：助劑的效果合成氨催化劑在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)：? 原來致密的粒子已變成由鐵顆粒組成的集聚體；? 集聚體以Fe(111)為基板的單晶體的薄層堆積而成；? 顆粒是分開的，因此通過結(jié)構(gòu)助催化劑（三種氧化物）的隔離作用，使之有穩(wěn)定的孔結(jié)構(gòu)；? 燒結(jié)可因薄層表面上的結(jié)構(gòu)助催化劑氧化物而受阻?？捎孟铝蟹磻?yīng)式表示： 4NH3+5O2=4NO+6H2O 2NO+O2=2NO2 3NO2+H2O=2HNO3+NO氨催化氧化法能制得45%—60%的稀硝酸二、氨的催化氧化 氨催化氧化的基本原理氨和氧可以進(jìn)行下列三個(gè)反應(yīng)：4NH3+5O2=4NO+6H2O △H=－（1） 4NH3+4O2=2N2O+6H2O △H=－（2）4NH3+3O2=2N2+6H2O △H=－（3）除此以外，還可能發(fā)生下列反應(yīng)： 2NH3=N2+3H2 △H= （4） 2NO=N2+O2 △H= （5） 4NH3+6NO=5N2+6H2O △H= （6）2. 2 氨氧化催化劑目前，氨氧化用催化劑有兩大類：一類是以金屬鉑為主體的鉑系
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1