氨气的工业制法

工业上氨气的制备主要采用哈伯法，这是一种通过高温高压和催化剂的作用，将氮气（N2）和氢气（H2）直接发生化合反应生成氨气（NH3）的过程。以下是工业制氨的主要步骤和特点：

1. 原料气制备 ：

氮气通常通过空气分离装置制得，利用高温分解法或催化氧化法将空气中的氮气和氧气分离。

氢气可以通过水的电解或含氢和一氧化碳的合成气（如重质油部分氧化法）制得。

2. 净化处理 ：

原料气中含有硫化合物和碳的氧化物等杂质，这些物质对催化剂有毒害作用，因此需要经过净化处理。

净化过程包括变换、脱硫脱碳以及气体精制等步骤。

3. 氨合成 ：

净化后的氢氮混合气被压缩到高温高压，并在催化剂的作用下进行氨的合成反应。

合成反应是一个可逆反应，通常在高压和催化剂存在的条件下进行。

4. 分离和储存 ：

合成反应产生的混合气中氨含量较低，通常只有10%左右，因此采用未反应的氢氮气循环流程以提高氨的产率。

分离氨气通常采用冷凝、液态吸收法或变压吸附法。

储存和运输氨气时，需要确保安全，通常使用密封容器并防止泄露。

工业上制氨的方法有多种，包括天然气制氨、重质油制氨和煤（焦炭）制氨等，每种方法都有其特定的工艺流程和优势。

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