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如何制氨气

原创2025-06-21 02:21:00

制氨气主要有工业和实验室两种方法。以下是工业和实验室制氨气的方法:

工业制氨方法

哈伯法

反应原理:

利用催化剂在高温高压条件下将氮气(N2)和氢气(H2)反应生成氨气(NH3)。

化学方程式:N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)

特点:是目前最广泛使用的工业制氨方法,效率高,成本较低。

天然气制氨

原料处理:

天然气先进行脱硫处理,然后通过二次转化,再经过一氧化碳变换和二氧化碳脱除等工序。

合成气:得到氮氢混合气,氢氮摩尔比调整至3左右。

甲烷化:除去混合气中的一氧化碳和二氧化碳。

压缩机压缩:将处理后的气体压缩后进入氨合成回路。

重质油制氨

原料处理:

利用部分氧化法将重质油转化为合成氨原料气。

空气分离:需要空气分离装置制得氧气用于重质油气化,氮气作为氨合成原料。

煤(焦炭)制氨

原料气化:

煤(焦炭)通过气化得到含有一氧化碳和氢气的合成气。

净化处理:包括洗涤除尘、一氧化碳变换、二氧化碳脱除等步骤。

氨合成:将处理后的气体压缩后进入氨合成回路。

实验室制氨方法

加热固体氯化铵与熟石灰

反应原理:

2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3 + 2H2O。

装置:使用试管、酒精灯等组成的固体加热型制气装置。

干燥:使用碱石灰等碱性干燥剂。

收集:采用向下排空气法,使用湿润的红色石蕊试纸验满。

加热浓氨水

反应原理:

浓氨水不稳定,加热易分解产生氨气。

装置:直接加热浓氨水。

浓氨水与固体烧碱或生石灰混合

反应原理:

浓氨水滴加到固态碱性物质上,消耗水并放热促进氨水分解。

装置:将浓氨水滴加到烧碱或生石灰上。

以上是工业和实验室制氨气的方法。工业方法通常在高压、高温条件下进行,而实验室方法则通常在常温下进行,且规模较小。需要注意的是,实验室方法通常用于教学演示或小规模制备氨气

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