哈柏法条件 哈柏法氨气
本文已影响1.09W人
本文已影响1.09W人
哈柏法,是一种通过氮气及氢气产生氨气的方法,外文名叫做Haber Process,直到20世纪初期,德国的弗里茨·哈伯(Fritz Haber)和卡尔·博施(Carl Bosch)才开发出大气中的氮转化为可提供营养的氨的第一个实用过程来。
历史
这个实验首先在1908年由弗里茨·哈伯进行。于1910年,Carl Bosch于德国巴斯夫化学公司工作时,成功把这个实验商业化,使之符合成本效益。这个实验最早期于1911年被德军于第一次世界大战使用。之前,德国要制作氨气需要从智利进口硝酸钠,但由于战争使其供应不稳定。哈伯亦以此项发明获得1918年诺贝尔化学奖。
原料的制备
合成氨的原料氮气来自于空气(以液态空气的分馏取得),氢气来自于水和燃料。原料气包含杂质,因此在参与反应前需要去除杂质,即原料气的净化。
第一步先把原料中的硫化物清除,是为硫化物会毒害哈柏法所使用的催化剂。催化加氢可以把有机硫化物变成硫化氢:
产生的硫化氢会被氧化锌吸收,变成水和硫化锌:
在镍的催化下与水反应,经脱硫的碳氢化合物(如甲烷)转变成氢气和一氧化碳的混合物:
一氧化碳与水反应,转化成二氧化碳及制造更多的氢气:
接下来二氧化碳可经2-氨基乙醇溶液吸收或使用变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA,在此使用具有专利的固态吸附媒介)清除。
制备氢的最后步骤是以使用催化剂的甲烷化(methanation)移除在氢气中残留的少量一氧化碳及二氧化碳:
反应过程
一个历史性(1921年)的用于生产氨的哈柏法高压合金钢反应器被展示, 在德国的卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)。
合成氨的反应是在高压环境的合成塔中完成的,氮气和氢气混合后经过压缩从塔的上部进入合成塔。经过合成塔下部的热交换器,混合气体的温度升高,并进入放有触媒(催化剂)的接触室。在接触室,一部分氮气和氢气发生反应,合成了氨,混有氮气,氢气和氨气的混合气体经过热交换器离开合成塔。混合气体要经由冷凝器,将氨液化,因而将氨分离出来,而氮气和氢气的混合气体经压缩再次送入合成塔,形成循环。 这样做节省原料,循环利用。硫酸合成工业中也有类似应用。
参看
氨
吴国柏举之战胜利的原因是什么?柏举之战影响又有哪些?
哈哈纳扎青:努尔哈赤的嫡福晋,他有着怎样的人生经历?
哲学家柏拉图是什么学派 柏拉图对后世的影响
亚历山大·蒲柏究竟多高?蒲柏的讽刺长诗介绍
苏格拉底和柏拉图的关系 柏拉图著作有哪些
哈哈纳扎青:努尔哈赤的原配夫人,她的儿子褚英命运如何?
柏鉴是谁?柏鉴为什么能成为三界首领?
《猎狐》王柏林是谁演的?王柏林扮演者资料介绍
欢乐颂王柏川是谁演的 王柏川扮演者张陆个人资料
柏林战役发生了什么 柏林战役死亡人数汇总
蒲柏与牛顿是什么关系 蒲柏有什么作品
《鹤唳华亭》李柏舟是谁扮演的?李柏舟还能活几集?
柏林墙倒塌是怎么回事?德国柏林墙的故事
"玩崖柏断子绝孙"的说法是怎么来的?“崖柏”是个怎么样的东西?
柏姓氏怎么读?百家姓中柏姓的起源是什么
《重生之门》庄耀柏还活着吗?庄耀柏是假死吗
柏灵筠作为司马懿的夫人 柏灵筠是怎么死的
吴楚柏举之战简介 柏举之战有哪些影响?
还原最真实的“心学” 陆九渊真正的象山学
紫式部英文名是什么?代表作品是什么?
《了不起的D小姐》什么时候播出?定档3月18日
《爱上特种兵》梁牧泽妹妹什么时候上线?梁牧泽妹妹结局
李蕙仙是谁?一个比林徽因更伟大的女人
宋代士大夫为何风骨最盛?宋朝历史上文人名士们
成语“多多益善”是什么意思?背后有什么典故
宗教改革的内容是什么?有着怎样的影响?
一字揽唐风——"盛"字的诗意解析
孝明天皇突然死亡 对日本局势造成了什么样的影响
明朝建立后,朱元璋说的一世一元制度是什么意思?
《流光之城》有什么看点?景甜表现怎么样?
揭秘为何林黛玉和史湘云两人一见面就要掐呢
《我的女友是机器人》包贝尔演技怎么样?被指抄袭失败
韦应物《燕居即事》:此诗思想感情与《幽居》等诗一脉相