、原料气制取的途径 现在工业上采用天然气、炼厂气,石脑油、焦炉 气、重油、焦炭和煤生产合成氨。其在高温下与 水蒸汽的作用,制取粗原料气,都可用下式: Hm+nH,o(g=nco+(n+m/2)H2(AH>O) 或C+H2O=CO+H2 (△H>0) 按供热方式的不同,制取粗原料气有下述三法: 1、外部供热的蒸汽转化法 2、内部蓄热的间歇操作法 3、自热反应的部分氧化法 11 合成氨工业
合成氨工业 11 一 、原料气制取的途径 n 现在工业上采用天然气、炼厂气，石脑油、焦炉 气、重油、焦炭和煤生产合成氨。其在高温下与 水蒸汽的作用，制取粗原料气，都可用下式： n CnHm+nH2O(g)=nCO+(n+m/2)H2 (△H>0) n 或 C+H2O=CO+H2 (△H>0) n 按供热方式的不同，制取粗原料气有下述三法： 1、外部供热的蒸汽转化法 2、内部蓄热的间歇操作法 3、自热反应的部分氧化法
、煤气化原理 (一)、化学平衡 1、以空气为气化剂时,碳与氧之间的反应为: C+02=Co2;△H298=-39377kJ/mol C+1/202=Co;△H298=-11059kJ/mol C+CO2=2C0;△H°298=-172284k/mol CO+1/202=CO2;△H298=-283183k/mol 设CO2平衡转化率为a,总压为P 则 4P )a2+3.76a-476=0 合成氨工业
合成氨工业 12 二、煤气化原理 n 1、以空气为气化剂时，碳与氧之间的反应为： n C+O2= CO2； △H0 298=-393.77kJ/mol n C+1/2O2=CO； △H0 298=-110.59kJ/mol n C+CO2=2CO； △H0 298=-172.284kJ/mol n CO+1/2O2=CO2；△H0 298=-283.183kJ/mol n 设CO2平衡转化率为α，总压为P n 则 ) 3.76 4.76 0 4 (1 2 3 Kp P （一）、化学平衡
2、以水蒸汽作气化剂时 碳与水蒸汽的反应为: C+H2O(g=CO+H2, AH298=131.390k/mol C+2H2O(g)=CO2+2H2 AH298=90.196]/mol 通过有关计算知,01MPa下温度高于900°Cc, 水蒸汽与碳反应的平衡产物中,含有等量的H2及 co,其它组分含量接近于零。随着温度的降低, H2o、co2及CH4等平衡含量逐渐增加 合成氨工业
合成氨工业 13 2、以水蒸汽作气化剂时 碳与水蒸汽的反应为： C+H2O(g)=CO+H2 ， △H0 298=131.390kJ/mol C+2H2O(g)=CO2+2H2 △H0 298=90.196kJ/mol 通过有关计算知，0.1MPa下温度高于900℃， 水蒸汽与碳反应的平衡产物中，含有等量的H2及 CO ，其它组分含量接近于零。随着温度的降低， H2O、 CO2及CH4等平衡含量逐渐增加。l
(二)、反应速率 1、碳和氧的反应: 根据对碳与氧反应的研究表明,当反应温度在775C 以下时,反应属于动力学控制。高于900℃时,反应 属于扩散控制。在两者之间,属过渡阶段。 2、碳和水蒸气的反应 碳和水蒸气的反应,在温度为400~1100°C的范围内, 速度仍较慢,属于动力学控制。当温度超过1100℃ 时,反应速度较快,开始为扩散控制 14 合成氨工业
合成氨工业 14 （二）、反应速率 n 1、碳和氧的反应： n 根据对碳与氧反应的研究表明，当反应温度在775℃ 以下时，反应属于动力学控制。高于900℃时，反应 属于扩散控制。在两者之间，属过渡阶段。 n 2、碳和水蒸气的反应 n 碳和水蒸气的反应，在温度为400～1100℃的范围内， 速度仍较慢，属于动力学控制。当温度超过1100℃ 时，反应速度较快，开始为扩散控制
制取半水煤气的工业方法 )、分类 以水蒸气为气化剂的蒸汽转化法 1、按气化性质分 以纯氧或富氧(有时也同时加入水蒸气) 空气作为气化剂的部分氧化法 2、按气化炉床层形式分:移动床(又称固定床)、流化床、 气流床、气流床和熔床; 3、按排渣的形态分为:固体排渣式和液体排渣式 15 合成氨工业
合成氨工业 15 三、制取半水煤气的工业方法 （一）、分类 以水蒸气为气化剂的蒸汽转化法 1、按气化性质分 以纯氧或富氧（有时也同时加入水 蒸 气） 空气作为气化剂的部分氧化法 2、按气化炉床层形式分：移动床（又称固定床）、流化床、 气流床、气流床和熔床； 3、按排渣的形态分为：固体排渣式和液体排渣式