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氨气工业制备流程:
工业制氨绝大部分是在高压、高温和催化剂存在下由氮气和氢气合成制得。氮气主要来源于空气;氢气主要来源于含氢和一氧化碳的合成气(纯氢也来源于水的电解)。由氮气和氢气组成的混合气即为合成氨原料气。从燃料化工来的原料气含有硫化合物和碳的氧化物,它们对于合成氨的催化剂是有毒物质,在氨合成前要经过净化处理。
1、哈伯法制氨:
高温高压 N2(g)+3H2(g)========2NH3(g)(可逆反应) △rHθ=-92.4kJ/mol
2、天然气制氨 :天然气先经脱硫,然后通过二次转化,再分别经过一氧化碳变换、二氧化碳脱除等工序,得到的氮氢混合气,其中尚含有一氧化碳和二氧化碳约0.1%~0.3%(体积),经甲烷化作用除去后,制得氢氮摩尔比为3的纯净气,经压缩机压缩而进入氨合成回路,制得产品氨。以石脑油为原料的合成氨生产流程与此流程相似。
3、重质油制氨 :重质油包括各种深度加工所得的渣油,可用部分氧化法制得合成氨原料气,生产过程比天然气蒸汽转化法简单,但需要有空气分离装置。空气分离装置制得的氧用于重质油气化,氮用于氨合成原料。
4、煤(焦炭)制氨 [3] :煤直接气化(见煤气化)有常压固定床间歇气化、加压氧-蒸汽连续气化等多种方法。例如早期的哈伯-博施法合成氨流程,以空气和蒸汽为气化剂,在常压、高温下与焦炭作用,制得含(CO+H2)/N2摩尔比为3.1~3.2的煤气,称为半水煤气。半水煤气经洗涤除尘后,去气柜,经过一氧化碳变换,并压缩到一定压力后,用加压水洗涤除去二氧化碳,再进一步用压缩机压缩后用铜氨液进行洗涤,以除去少量一氧化碳、二氧化碳,然后送去合成氨。
氨气的两个检测标准:
液体无水氨 GB/T 536-1988,氨含量,残留物含量,水分,油含量,铁含量
电子工业用气体氨 GB/T 14601-2009,氨纯度=100-氧--氩-氢-CO-CO2-烃(C1~C3)-水
氨气职业危害预防措施:
(1)氨作业工人应进行作业前体检,患有严重、、以及冠心病者不宜从事氨作业。
(2)工作时应选用耐腐蚀的工作服、防碱手套、眼镜、胶鞋、防毒口罩,防毒口罩应定期检查,以防失效。
(3)在使用氨水作业时,应随身备有清水,以防万一;在氨水运输过程中,应随身备有3%硼酸液,以备急救冲洗;配制一定浓度氨水时,应戴上风镜;使用氨水时,作业者应在上风处,防止氨气面部;操作时要严禁用手揉擦眼睛,操作后洗净双手
氨气的物理性质:
相对分子质量 17.031 [1]
氨气在标准状况下的密度为0.771g/L
临界点132.4℃
蒸汽压 506.62kPa(4.7℃)
熔点-.7℃;沸点-33.5℃
溶解性:极易溶于水(1:700)
相对密度(水)0.82(-79℃)
相对密度(空气)0.5971
自燃点651.1℃
临界压力11.2mPa
临界体积72.47cm3/mol
临界密度0.235g/cm3
临界压缩系数0.242
液体热膨胀系数,25℃时 0.0025 1/℃
表面张力,25℃时 19.75×10-3 N/m,19.75dyn/cm
汽化热,沸点下 1336.97kj/kg,574.9BTU/1b
熔化热,熔点下 332.16kj/kg,142.83BTU/1b
气体定压比热容,25℃时 2.112kj/(kg* k),0.505BTU/(1b·R)
气体定容比热容,25℃时 1.624kj/(kg* k),0.388BTU/(1b·R)
气体比热容比,/cv 1.301
气体摩尔熵,25℃时 192.67j/(molk )
气体摩尔生成焓,25℃时 -45.9kj/mol
气体黏度,25℃时 101.15×10-7Pa s,101.15μP
液体黏度 ,25℃时 0.135mPa s,0.082
燃烧热,25℃(oF)气态时 18603.1kj/kg,7999.3BTU/1b
空气中爆炸低限含量16.1%( φ )
空气中爆炸高限含量25%( φ )
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