高一化学化工生产课件.ppt

1、6.3化工生产能否做到又快又多,上海市第五十四中学 鲍仁智 2010.05.10,课题,将游离态的氮转化为化合态的氨在工业上有较大的价值。,N2,NH3,医药,炸药,染料,化肥,如果你是一个合成氨工厂的厂长，对工业生产你主要考虑哪些问题？,主要：经济效益与社会效益,基本要求： a、反应快 b、原料利用率高,生成物多 c、单位时间内产量高,你来试一试！,二、合成氨适宜的条件（理论分析）,讨论：请同学们写出合成氨的化学反应方程 式，并讨论说明这个反应方程式有什么特点？,特点： a、可逆反应 b、正反应放热 c、正反应是气体体积减小的反应。,分析合成氨适宜的条件（理论分析）,增大反应物浓度，升高反应

2、温度，增大压强，使用催化剂,增大反应物浓度，降低反应温度，增大压强,可见，增大反应物浓度，增大压强，使用适宜的催化剂对反应有利。,1.工业上合成氨的适宜条件（实际应用）,压强：21075 107Pa,温度： 500 左右,催化剂：铁触媒做催化剂,阅读教材（58-59页）工业上对合成氨的适宜条件是怎样选择的？,回答下列问题： 1、合成氨生产时，为什么不采用尽可能高的压强？通常采用21075 107Pa 的压强？ 2、实际生产中，为什么温度不能太高而采用适当高温（ 500 ）？ 3、在高温高压下，为什么还要使用催化剂？ 4、你认为合成氨中，氮气和氢气的体积比为多少最佳，为什么？,选择适宜条件:,(

3、速率较快,转化率适中催化剂活性最大),(有利于氨的合成,对动力、材料强度、 设备制造要求适中),催化剂：铁触媒(以铁为主体的多成分催化剂) 使反应物在较低温度下较快的进行反应。,浓度：将生成的氨及时从混合气中分离出来， 且向循环气中不断补充 N2、H2（1:3)。,二、合成氨工业简述：,1、主要流程：,2、原料气制取：,制氮气:,制氢气:,C(S)+H2O(g) CO(g)+H2(g) CO(g)+H2O(g) CO2(g)+H2(g),合成氨的工业流程演示,N2、H2混合气,流程演示,化学原理,课堂练习,复习小结： 工业制硫酸可以用几个“三”来表示 三原料： 三方程： 三设备： 三净化： 三

4、原理：,黄铁矿（硫铁矿）、空气、98.3%的浓硫酸。,略,沸腾炉、接触室、吸收塔。,洗涤、除尘、干燥。,平衡移动原理 热交换原理 逆流原理,硫酸工业生产流程动画,硫酸的工业生产,沸 腾 炉,接 触 室,吸 收 塔,净化,冷 却,空气,尾气,沸腾炉,沸 腾 炉,照片,空气,炉气,思考： 从沸腾炉出来的气体 SO2是否纯净？如果不纯净，如何除杂和净化？,矿渣,接触室,接 触 室,照片,适宜条件的选择： 催化剂：五氧化二矾（V2O5） 温度：400至500摄氏度 压强：常压,N2,吸收塔,吸 收 塔,思考：为何不用是水或稀硫酸来做吸收剂？,净化后的原料气体冷,SO2,空气,SO2,SO3空气到吸收塔,净化后的原料气体热,返回,催化剂,催化剂,逆向换热效果最佳,化学最前沿合成氨新法电合成,最新，两位希腊化学家，位于 Thessaloniki 的阿里斯多德大学的 George Marnellos 和 Michael Stoukides，发明了一种合成氨的新方法。 在常压下，令氢与用氦稀释的氮分别通入一加热到 570oC 的以锶-铈-钇-钙-钛矿多孔陶瓷（SCY）为固体电解质的电解池中，用覆盖在固体电解质内外表面的多孔 钯多晶薄膜的催化，转化为氨，转化率达到78%；对比