本试题 “氨广泛应用于工农业生产。(1)工业合成氨的反应:N2(g)+3H2(g)2NH3( g) △H = -a kJ . mol-1① 1/2N2(g)+3/2H2(g)NH3(g) △H = -b kJ . mol-1② 反应①的化学平衡常...” 主要考查您对氨水
合成氨(人工固氮)
陶瓷的烧制
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氨水:
(1) 浓氨水:易挥发,密度小于水,浓度越大,密度越小,无色,有刺激性气味的液体,熔沸点较低,能导电
(2)氨水是混合物(液氨是纯净物),其中含有3种分子(NH3、NH3·H2O、H2O)和3种离子(NH4+和OH-、极少量的H+)。
人工固氮技术——合成氨:
1.生产原理
2.合成氨的基本生产过程
(1)原料气的制备要实现合成氨的工业化生产,首先要解决氢气和氮气的来源问题。
①氮气的制备合成氨所需要的氮气都取自空气。从空气中制取氮气通常有两种方法:一是将空气液化后蒸发分离出氧气而获得氮气;二是将空气中的氧气与碳作用生成二氧化碳,再除去二氧化碳得到氮气。
②氢气的制备氢气主要来源于水和碳氢化合物。氢气的制取有下表中的几条途径。
(2)原料气的净化
原料气的净化就是除去原料气中的杂质。在制取原料气的过程中,常混有一些杂质,其中的某些杂质会使合成氨所用的催化剂“中毒”(所谓“中毒”即是催化剂失去催化活性),所以必须除去。原料气净化的主要目的是防止催化剂“中毒”。
(3)氨的合成与分离
①氨的合成工业合成氨的主要设备是合成塔。将净化后的原料气经过压缩机压缩后输人合成塔,经过下列化学反应合成氨:
②氨的分离从合成塔出来的混合气体,通常约含15%(体积分数)的氨。为了使氨从未反应的氮气和氢气里分离出来,要把混合气体通过冷凝器使氨液化,然后在气体分离器里把液态氨分离出来导入液氨贮罐。南气体分离器出来的气体,经过循环压缩机,再送到合成塔中进行反应。
3.合成氨适宜条件的选择
外加条件要尽可能加快反应速率,提高反应物的转化率.
4.合成氨的环境保护
随着环境保护意识的增强,以及相关的法律、法规的严格实施,合成氨生产中可能产生的“三废”的处理越来越成为技术改造的重要问题。
(1)废渣
主要来自造气阶段,特别是以煤为原料而产生的煤渣,用重油为原料产生的炭黑等,现在大都将它们用作建材和肥料的原料。
(2)废气
主要是H2S和CO2等气体。对H2S气体的处理,先后采用了直接氧化法(选择性催化氧化)、循环法(使用溶剂将其吸收浓缩)等回收技术。对CO2 的处理,正在不断研究和改进将其作为尿素和碳铵生产原料的途径。
(3)废液
主要是含氰化物和含氨的污水。目前,处理含氰化物污水主要有生化、加压水解、氧化分解、化学沉淀、反吹回炉等方法;处理含氨废水多以蒸馏的方法回收氨达到综合利用的目的,对浓度过低的含氨废水,可用离子交换法治理。
陶器的烧制:
(1)陶器通常是用普通黏土做原料制成的
(2)黏土主要由铝硅酸盐组成,可表示为:xAl2O3·ySiO2·zH2O,还包含有铁、钛、钙、镁、钾、钠等元素
(3)铝、硅的氧化物起骨架材料的作用钾、钠、钙、镁的氧化物起助熔的作用铁、钛的氧化物起呈色作用,含量越多颜色越深
(4)步骤:制泥,成型,干燥,烧成
(5)陶器烧成中的主要工艺条件是温度和气氛
(6)需要控制的温度环节是烧成温度,升温温度,保温温度,降温温度。烧成的温度大约是950℃,一般在烧到温度高于原料熔点的三分之二时,胚体中的各种成分间开始发生各种复杂的化学反应,逐渐烧结。温度太低,原料中的各种成分间未发生化学反应而不能烧结;温度太高,超过熔点,固态物质便会融化,使陶器的形状发生改变。
(7)气氛指烧成时使用的火焰是氧化气氛还是还原气氛。
(8)红陶和灰陶中铁的存在形式: 在氧化气氛中(氧气过量)烧成得到红陶,其中铁的氧化物以Fe2O3的形态存在;在还原气氛中(CO或H2)烧成得到灰陶,铁的氧化物以FeO的形态存在。
瓷器的烧制:
(1)原料:纯净的高岭土。主要成分表示为:Al2O3·2SiO2·2H2O
(2)瓷器的烧成温度:1200℃以上(陶器的烧成温度:大约950℃)
(3)瓷器胚体组织细腻,结构致密,强度较高,吸水率较低,瓷器的表面素色洁净,成半透明状。
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