4、化学反应条件的优化——工业合成氨.ppt

第四节化学反应条件的优化第四节化学反应条件的优化工业合成氨工业合成氨 图片导入图片导入目标定位目标定位合成氨工业的发展大大提高合成氨工业的发展大大提高了粮食产量，促进了国民经济的了粮食产量，促进了国民经济的发展，你知道工业上是如何提高发展，你知道工业上是如何提高氨的产量的吗？氨的产量的吗？1.认识认识合成氨的化学原合成氨的化学原理，理，应应用化学反用化学反应应速率速率和化学平衡原理来和化学平衡原理来选择选择合成氨的适宜条件。合成氨的适宜条件。2.了解合成氨生了解合成氨生产产的主的主要流程。要流程。合成氨工业合成氨工业 体积减小体积减小 减小减小 减小减小 放热放热 放放 减小减小 降低降低 增大增大 增大增大 提高反提高反应应的平衡的平衡转转化率化率提高化学反提高化学反应应速率速率性性质质措施措施性性质质措施措施放放热热降低温度降低温度活化能高活化能高加催化加催化剂剂分子数减小分子数减小增大增大压压强强低温低温时时反反应应速率低速率低升高温度升高温度平衡常数不平衡常数不大大降低温度降低温度原料气体原料气体浓浓度增加能提度增加能提高反高反应应速率速率增大增大N2、H2的的浓浓度度氨气氨气浓浓度降度降低使平衡低使平衡过过程正移程正移降低降低NH3浓浓度度氨气氨气浓浓度增度增加能降低反加能降低反应应速率速率分离氨气分离氨气因素因素条件条件速率速率平衡平衡其他其他适宜条件适宜条件增大增大压压强强增大增大向右移向右移动动动动力、材料、力、材料、设备设备有限有限2050 MPa的高的高压压升高温升高温度度增大增大向左移向左移动动催化催化剂剂在在700 K时时活性最大活性最大700 K左右左右的适宜温度的适宜温度增大反增大反应应物物浓浓度或减度或减小生成小生成物物浓浓度度v正正增大增大v逆逆减小减小向右移向右移动动另一反另一反应应物物转转化率增大不明化率增大不明显显不断不断补补充充N2、H2(12.8)循循环环操作操作及及时时分离分离NH3催化催化剂剂增大增大Fe为为主的多主的多成分催化成分催化剂剂T/K303313323353NH3生成量生成量/(106 mol)4.85.96.02.0