《高中化學(xué) 2.4《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨》2同課異構(gòu)課件 魯科版選修4.ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中化學(xué) 2.4《化學(xué)反應(yīng)條件的優(yōu)化——工業(yè)合成氨》2同課異構(gòu)課件 魯科版選修4.ppt(26頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 第 2章 化 學(xué) 反 應(yīng) 的 方 向 、 限 度 與 速 率第 4節(jié) 化 學(xué) 反 應(yīng) 條 件 的 優(yōu) 化工 業(yè) 合 成 氨 第 四 節(jié) 化 學(xué) 反 應(yīng) 條 件 的 優(yōu) 化 工 業(yè) 合 成 氨 合 成 氨 反 應(yīng) 的 限 度 合 成 氨 反 應(yīng) 的 速 率 合 成 氨 的 適 宜 條 件 合 成 氨 工 業(yè) 生 產(chǎn) 流 程 合 成 氨 工 業(yè) 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 及 前 景 展 望 分 析 : 合 成 氨 的 反 應(yīng) 特 點(diǎn) N2+3H 2 2NH 3 H0_反 應(yīng)正 反 應(yīng) 為 _反 應(yīng)正 反 應(yīng) 為 氣 體 體 積 _的 反 應(yīng)反應(yīng)特點(diǎn) 可 逆 放 熱 減 小 生 產(chǎn) 宗 旨 產(chǎn) 品 的 產(chǎn)
2、率 高 ( 生 產(chǎn) 的 多 ) 化 學(xué) 反 應(yīng) 限 度 問(wèn) 題 產(chǎn) 品 生 產(chǎn) 周 期 短 ( 生 產(chǎn) 的 快 ) 化 學(xué) 反 應(yīng) 速 率 問(wèn) 題 ( 一 ) 合 成 氨 的 反 應(yīng) 限 度請(qǐng) 同 學(xué) 們 根 據(jù) 合 成 氨 反 應(yīng) 的 特 點(diǎn) ,利 用 影 響 化 學(xué) 平 衡 移 動(dòng) 的 因 素 , 分析 什 么 條 件 有 利 于 氨 生 成 的 多 ?_溫 、 _壓 有 利 于 化 學(xué) 平 衡 正 向 移動(dòng) , N2、 H2濃 度 比 為 _有 利 于 化 學(xué)平 衡 正 向 移 動(dòng) 。高低 1: 3 ( 二 ) 合 成 氨 反 應(yīng) 的 速 率結(jié) 合 影 響 反 應(yīng) 速 率 的 因 素 ,
3、 思 考什 么 條 件 能 使 氨 生 成 的 快 ?升 高 溫 度增 大 壓 強(qiáng)增 大 反 應(yīng) 物 濃 度使 用 催 化 劑 (三 )合 成 氨 的 適 宜 條 件 的 選 擇據(jù) 合 成 氨 反 應(yīng) 的 特 點(diǎn) 應(yīng) 分 別 采 取 什 么 措施 提 高 反 應(yīng) 的 平 衡 轉(zhuǎn) 化 率 和 反 應(yīng) 速 率 ?請(qǐng) 填 寫(xiě) 下 表生 成 氨 的 濃 度反 應(yīng) 物 的 濃 度催 化 劑溫 度壓 強(qiáng) 速 率 分 析平 衡 分 析 使 NH3生 產(chǎn) 的 快使 NH3生 產(chǎn) 的 多外 界 條 件 高 壓 高 壓低 溫 高 溫使 用無(wú) 影 響增 大 濃 度 增 大 濃 度減 小 濃 度減 小 濃 度 3、
4、既 然 增 大 壓 強(qiáng) 既 可 提 高 反 應(yīng) 速 率 ,又 可 提 高 氨的 產(chǎn) 量 ,那 么 在 合 成 氨 工 業(yè) 中 壓 強(qiáng) 是 否 越 大 越 好 ?4、 合 成 氨 中 反 應(yīng) 物 濃 度 (氣 體 體 積 比 )是 如 何 確 定的 ?2、 既 然 降 低 溫 度 有 利 于 平 衡 向 生 成 氨 的 方 向 移 動(dòng) ,那 么 生 產(chǎn) 中 是 否 溫 度 越 低 越 好 ?1、 在 合 成 氨 工 業(yè) 中 要 使 用 催 化 劑 , 既 然 催 化 劑 對(duì) 化 學(xué) 平 衡 的 移 動(dòng) 沒(méi) 有 影 響 , 為 什 么 還 要 使 用 呢 ? (四 )工 業(yè) 流 程 造 氣 凈 化
5、 合 成 氨 防 催 化劑 中 毒 凈 化 壓 縮 合 成 分 離H 2 : N2( 3:1)造 氣 液 氨N2和 H 2循 環(huán) 利 用 (五 )現(xiàn) 狀 及 發(fā) 展 前 景 永 利 堿 廠 上 海 吳 涇 化 工 廠 是 年 產(chǎn) 30萬(wàn) 噸 氮 肥 的 大 型 化 肥 廠 應(yīng) 用 結(jié) 論 , 解 決 實(shí) 際 問(wèn) 題研 究 過(guò) 程 已 知 2SO2(g)+O2(g) 2SO3 (g) H 0其實(shí) 驗(yàn) 數(shù) 據(jù) 見(jiàn) 表(1) 應(yīng) 選 用 的 溫 度 是 _。 應(yīng) 采 用 的 壓 強(qiáng) 是 _, 理 由 是 _。450常 壓 因 為 常 壓 下 SO 2的 轉(zhuǎn) 化 率 已 經(jīng) 很 高 , 若 采 用 較
6、 大 壓 強(qiáng) , SO2的 轉(zhuǎn) 化 率提 高 很 少 , 但 需 要 的 動(dòng) 力 更 大 , 對(duì) 設(shè) 備 的 要 求 更 高 。 1.氨 的 合 成 反 應(yīng) , 生 產(chǎn) 中 采 用 的 適宜 條 件 是 ( ) 。A、 低 溫 、 高 壓 、 適 當(dāng) 的 催 化 劑B、 高 溫 、 常 壓C、 盡 可 能 高 溫 、 高 壓D、 適 當(dāng) 的 溫 度 、 適 當(dāng) 的 高 壓 、 適 宜催 化 劑 D練 一 練 : 2. 合 成 氨 中 , 原 料 氣 ( N2、 H2及 少 量 的 CO、NH3混 合 氣 ) 在 進(jìn) 入 合 成 塔 前 常 用 醋 酸 二 氨 合銅 溶 液 來(lái) 吸 收 原 料
7、氣 中 的 CO, 其 反 應(yīng) 是 :( 1) 醋 酸 二 氨 合 銅 吸 收 CO的 生 產(chǎn) 適 宜 條 件 應(yīng) 是_。( 2) 吸 收 CO后 的 醋 酸 銅 氨 液 經(jīng) 過(guò) 適 當(dāng) 處 理 又 可再 生 , 恢 復(fù) 其 吸 收 的 CO的 能 力 以 供 循 環(huán) 使 用 。醋 酸 銅 氨 液 再 生 的 生 產(chǎn) 適 宜 條 件 應(yīng) 是_。低 溫 高 壓 ( ) ( ) CuNH Ac CO NH CuNH Ac CO3 2 3 3 3+ + (放 熱 反 應(yīng) )高 溫 低 壓 1、 氮 氣 氮 氣氧 氣2、 氫 氣 煤 、 石 油 、 天 然 氣 、 石 腦 油 等CO+H 2O( 氣
8、) CO2 +H 2蒸 發(fā)空 氣 液 化燃 燒 炭 CO2N2 除 CO2 N2水 煤 氣 法原 料 C+H 2O( 氣 ) CO +H 2與 氧 反 應(yīng) 氫 氮 比平衡時(shí)NH3含量 請(qǐng) 你 根 據(jù) 下 表 所 給 的 數(shù) 據(jù) 分 析 催 化 劑 對(duì) 合成 氨 反 應(yīng) 速 率 的 影 響 :催 化 劑 對(duì) 合 成 氨 反 應(yīng) 速 率 的 影 響條 件 E /KJ/mol K(催 )/k(無(wú) )無(wú) 催 化 劑 335 3.4 1012(100k)使 用 Fe催 化 劑 167使 用 催 化 劑 可 使 合 成 氨 反 應(yīng) 的 速 率 提高 上 萬(wàn) 億 倍 。 鐵的催化劑能力 實(shí) 驗(yàn) 表 明 , 在 特 定 條 件 下 , 合 成 氨 反 應(yīng) 的速 率 與 反 應(yīng) 的 物 質(zhì) 的 濃 度 的 關(guān) 系 為 =C(N2)C1.5(H2)C-1(NH3)增 大 N2H2濃 度 ,將 氨 及 時(shí) 從 混合 氣 中 分 離 出 去