化学：工业合成氨

合成氨的反应原理

　　1.加热试管中的铁丝绒至红热后注入氢气和氨气的混合气体，可以看到湿润的PH试纸变蓝色

　　2.用氢 气和氨气合成氨的反应式是

　　，属放热反应。

　　3.工业上，采用以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件下合成氨。

　　(1)催化剂的主要作用：成千上万倍地加快化学反应速率，缩短达平衡的时间，提高日产量。

　　(2)合成氨的适宜条件：以铁为主的催化剂，在400～500℃和10Mpa～30 Mpa的条件

　　(3)选择适宜生产条件的原则：有较高的反应速率和平衡转化率，能最大限度地提高利润。

　　(4)合成氨生产时，不采用尽可能高的压强，通常采用10MPa~30MPa 的压强，否则会增大设备的动力要求，增大成本。

　　(5)合成氨的反应为放热反应，降低温度促使平衡向有移动，有利于N2、H2转化为NH3;但降温必然减缓了反应速率，影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑，既要保证N2、H2的转化率，又要保证较快的反应速率，只能选择适中的温度400～500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度，低于此温度，催化剂不起作用。

　　(6)催化剂是影响反应速率的几个因素中，对反应速率影响程度最大的。

　　催化剂的特点：

　　①选择性：不 同的反应选择不同的催化剂，如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用，并非能改变任何化学反应的速率。

　　②灵敏性：催化剂中混入杂质，常常会失去催化作 用，称催化剂“中毒”，因此 反应气体进入反应器前必须净化。 ③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用，如铁触媒活化温度为400～500℃，因此该温度为合成氨的适宜温度。