氨合成反应有何特点?
答:⑴氨合成反应是可逆反应,氢和氮可以发生如下反应:3H2+N2→2NH3+Q式中Q--反应热。
上述反应中,氢和氮按正向反应生成氨,氨亦可逆向反应分解为氢与氮,这是一种可逆的反应过程,在一定的温度和压力下,只能进行到一定的程度,所以经过合成塔后,仍有大量的氢氮气未参加反应,必须循环使用。
⑵氨合成反应是放热反应。随着反应的进行,气体及催化剂的温度均要升高,如不将这部分反应热移去,将会导致催化剂超温烧毁,而且温度高出口平衡氨浓度将下降。
⑶氨合成反应是气体体积缩小的反应。从式中可以看出,3个体积的氢与1个体积的氮(共4个体积)反应后只得到2个体积的氨,总体积缩小了50%。根据平衡移动原理,对于体积缩小的反应,提高压力有利于它朝正向的平衡移动,即有利于平衡氨含量的增加。
⑷氨合成反应是速度很慢的反应,在没有催化剂存在的情况下,即使氢氮气温度升高到700~800℃,压力提高到100~200MPa。氨的合成反应仍然进行得很慢。
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