煤如何制取氨气?
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发布时间：2024-04-08 17:13
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时间：2024-04-22 18:42
煤制取合成氨的主要步骤如下：
1、煤的干燥，首先，将原煤进行干燥处理，以去除其中的水分。这可以通过加热或使用化学药剂等方法实现。干燥后的煤更容易进行后续的化学反应。
2、煤气化，煤气化是煤制取合成氨过程中的关键步骤。在煤气化过程中，煤在高温下与氧气和水蒸气反应，生成一氧化碳、氢气和甲烷等气体。这些气体是合成氨的重要原料。
3、气体净化，煤气化过程中产生的气体中可能含有各种杂质，如硫化氢、氨、苯等。为了防止这些杂质对合成氨催化剂产生毒害作用，需要对气体进行净化处理。净化过程可以通过各种化学反应和物理分离等方法实现。
4、一氧化碳变换，在合成氨生产中，各种方法制取的原料气都含有CO，其体积分数一般为12%到40%。为了满足合成氨的要求，需要将一氧化碳转化为氨气。这个过程称为一氧化碳变换。一氧化碳变换是在高温高压条件下进行的，需要使用催化剂。
5、脱硫脱碳过程，在煤气化和一氧化碳变换过程中，会产生一定量的硫化氢和二氧化碳。这些物质在合成氨催化剂上会积累，导致催化剂中毒。因此，需要在进入合成工序前加以脱除。脱硫脱碳过程可以通过各种化学反应和物理分离等方法实现。
6、气体精制过程，原料气在进入合成工序前，必须进行原料气的最终净化，即精制过程。精制过程主要是为了去除气体中的微量杂质，如氧、氮等，以提高合成氨的纯度和产量。精制过程可以使用各种化学反应和物理分离等方法实现。
7、氨合成，经过上述步骤处理后的纯净气体，在合成塔中进行氨合成反应。在合成塔中，氮气和氢气在高温高压条件下，经过催化剂的作用，反应生成氨气。氨气经过冷却和分离后，得到最终的产品——氨。
合成氨的相关知识如下：
1、合成氨反应是一个放热反应，同时也是气体物质的量减小的熵减反应，故降低温度、增大压强将有利于化学平衡向生成氨的方向移动。
2、合成氨指由氮和氢在高温高压和催化剂存在下直接合成的氨，为一种基本无机化工流程。现代化学工业中，氨是化肥工业和基本有机化工的主要原料。
3、合成氨工业在20世纪初期形成，开始用氨作火炸药工业的原料，为战争服务，第一次世界大战结束后，转向为农业、工业服务。
