《合成氨生产》.ppt

该【《合成氨生产》 】是由【相惜】上传分享，文档一共【15】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【《合成氨生产》 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。固体燃料造气固体燃料造气是用气化剂对固体燃料在高温下进行热加工,使其转变为可燃性气体的过程。气化剂:空气、水蒸汽及其混合物固体燃料:煤、焦炭可燃性气体成份:CO、CO2、H2、N2、CH4等半水煤气:〔CO+H2〕/N2=~〔体积比〕,是合成氨的重要原料。半水煤气是合成氨的原料气。一、固体燃料气化过程概述整理课件二、气化反响原理1、以空气为气化剂的气化反响原理〔1〕化学平衡以空气或富氧空气为气化剂时,在燃料层主要进行以下反响:2C+O2→2CO△H﹤02CO+O2→2CO2△H﹤0C+O2→2CO2△H﹤0CO2+C≒2CO△H﹥0整理课件反响特点:前三个反响为不可逆的放热反响,最后一个反响为可逆的吸热反响。反响平衡常数=各生成物平衡浓度的乘积÷各反响物平衡浓度的乘积=各生成物平衡分压的乘积÷各反响物平衡分压的乘积在该式中不计纯固体和纯液体〔溶液除外〕的浓度,并将化学反响系数转化为计算式中的指数。整理课件平衡常数与温度的关系:△H﹤0,t↑,KP↓;△H﹥0,t↑,KP↑。讨论:气体平衡组成与温度的关系?〔2〕反响速率气化剂与固体燃料在煤气发生炉中的反响属于气—固相反响。随着反响的进行,固体燃料的粒度逐渐减小,不断生成气体产物。反响过程由五个步骤组成:扩散→外表吸附→外表反响→脱附→反扩散。整理课件气化速率取绝于气体扩散速率和化学反响速率。假设气体扩散速率小于化学反响速率,此时为扩散控制,反之为反响动力学控制。对碳和氧反响的研究说明,t﹤775℃时为反响动力学控制,t﹥900℃时为扩散控制,t=775~900℃处于过渡区。整理课件2、以水蒸汽为气化剂的气化反响原理〔1〕碳与水蒸汽的化学反响平衡高温下碳与水蒸汽反响,可生成含H2、CO、CO2等的混合气体。反响式:C﹢2H2O〔g〕≒CO2﹢2H2△H﹥0C﹢H2O〔g〕≒CO﹢H2△H﹥0CO2﹢C≒2CO△H﹥0CO﹢H2O〔g〕≒CO2﹢H2△H﹤0C﹢2H2≒CH4△H﹤0整理课件反响特点:前三个反响为吸热可逆反响,后两个反响为放热可逆反响。讨论:a、化学反响平衡常数如何求取?b、化学反响平衡常数与温度的关系?强调:温度升高,CO、H2的平衡含量增加,H2O〔g〕、CO2、CH4的平衡含量下降;、900℃时,CO与H2的平衡含量相等,其它组分的平衡含量接近于0。整理课件为什么提高反响温度能提高煤气中CO与H2的含量、降低CO2和CH4的含量?分析:综合前三个吸热可逆反响,有:C﹢H2O〔g〕≒CO﹢H2△H﹥0吸热反响综合后两个放热可逆反响,有:C﹢H2O〔g〕﹢CO﹢H2≒CO2﹢CH4△H﹥0吸热反响由以上两个综合反响式可看出:t↑,〔CO﹢H2〕↑,〔CO2﹢CH4〕↓。整理课件〔2〕碳与水蒸汽的反响速率:碳与水蒸汽的反响速率,取决于反响温度和燃料的活性。采用活性较高的燃料〔如木炭〕时,900℃时已进入扩散控制区,而对于活性较差的燃料〔如焦炭〕,1100℃以上才进入扩散控制区。碳与水蒸汽的反响程度可用水蒸汽分解率表示。水蒸汽分解率=〔水蒸汽分解量/入炉水蒸汽量〕×100%整理课件三、半水煤气的生产方法1、半水煤气生产的特点半水煤气:气体中n〔CO﹢H2〕/n〔N2〕=~,用作合成氨的原料气。特点:空气和水蒸汽同时通入气化装置,如满足系统自热平衡,那么气体成份不能满足要求;反之,假设气体成分满足要求,那么不能满足系统自热平衡。生产方法:外热法、富氧空气氧化法、蓄热法。整理课件