31 合成氨条件的选择一、化工生产的基本原则:①、多:产量、产值高。②、快:,周期短,速率快。③、好:流程简捷、产率高、污染少、过程优化、条件易控制、产品纯度高;生产过程安全性强等。④、省:省工、省时、省料、省能。二、合成氨的适宜条件化工生产中适宜条件的选择:目的:尽可能加快反应速率和提高反应进行程度。依据:外界条件对化学反应速率和化学平衡影响的规律。原则:①既要注意条件对速率的影响,又要注意对转化率的影响。② 既要注意温度、催化剂对速率的影响,又要注意催化剂活性对温度的限制。③ 既要注意理论生产,又要注意实际可能性。合成氨反应 N2+3H2 2 NH3;ΔH=-92.4KJ/mol 是一个正反应气体体积缩小且放热的可逆反应。要提高合成氨的产率,对反应条件的选择,需要结合影响化学反应速率及化学平衡的条件和其他因素综合考虑,各方面兼顾。化学反应速率化学平衡移动方向适宜条件的选择增 加 反 应 物浓度增 大 正 反 应 速率平衡向正反应方向移动N2、H2 及浓度之比为 1:3 并及时补充 N2和 H2。减 少 生 成 物浓度减 小 逆 反 应 速率平衡向正反应方向移动使气态 NH3变为液态 NH3,及时从平衡混合物中分离出来。增大压强增 大 正 、 逆 反应速率平衡向生成氨的方向移动压强越大,需要的动力越大,对材料的要求和设备的制造工艺 要 求 也 高 , 一 般 采 用2.02×107Pa~5.05×107Pa升高温度增 大 正 、 逆 反应速率平衡向逆反应方向移动低温有利于氨的合成,但是温度过低,反应速率慢,达到平衡的时间长。结合考虑催化剂的最佳催化活性,通常控制温度 500℃使用催化剂增 大 正 、 逆 反应速率不影响化学平衡,但减少达到平衡的时间选用铁触媒思考:工业上生产 H2SO4:2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)为何不采用加压方法?(因为在常压下 SO2的转化率已达 91%,不需要再加压)