❶ 氨气制备方法
氨气制备方法指的是制取氨气的方法。氨气是实验室与生产中的常用气体。制取氨气的方法主要有加热固体氯化铵与熟石灰的混合物,然后将气体收集起来。
氨气制备方法的工艺流程有很多方案,世界各国采用的也不尽相同。至2014年为止世界上比较先进的有布朗三塔三废锅氨合成圈[2]、伍德两塔两废锅氨合成圈、托普索S-250型氨合成圈和卡萨里轴径向氨合成工艺。
氨气制备的实验室制法,固体铵盐制取
加热固体铵盐和碱的混合物
反应原理:2NH4Cl+Ca(OH)2 CaCl2+2NH3↑+2H2O
装置图1
反应装置:固体+固体加热制气体装置。包括试管、酒精灯、铁架台(带铁夹)等。
净化装置(可省略):用碱石灰干燥。
收集装置: 向下排空气法,验满方法是用湿润的红色石蕊试纸置于试管口,试纸变蓝色;或将蘸有浓盐酸的玻璃棒置于试管口,有白烟产生。
尾气装置:收集时,一般在管口塞一团棉花球,可减少NH3与空气的对流速度,收集到纯净的NH3。
注意事项:
不能用NH4NO3跟Ca(OH)2反应制氨气。硝酸铵受撞击、加热易爆炸,且产物与温度有关,可能产生NH3、N2、N2O、NO。[5]
实验室制NH3不能用NaOH、KOH代替Ca(OH)2。因为NaOH、KOH是强碱,具有吸湿性(潮解)易结块,不易与铵盐混合充分接触反应。又KOH、NaOH具有强腐蚀性在加热情况下,对玻璃仪器有腐蚀作用,所以不用NaOH、KOH代替Ca(OH)2制NH3。
用试管收集氨气要堵棉花。因为NH3分子微粒直径小,易与空气发生对流,堵棉花目的是防止NH3与空气对流,确保收集纯净;减少NH3对空气的污染。
实验室制NH3除水蒸气用碱石灰,而不采用浓H2SO4和固体CaCl2。因为浓H2SO4与NH3反应生成(NH4)2SO4。NH3与CaCl2反应能生成CaCl2·8NH3(八氨合氯化钙)。CaCl2+8NH3= CaCl2·8NH3
氮化物制取
可以用氮化物与水反应或者叠氮化物分解。如:[5]
Li3N + 3H2O = 3LiOH + NH3↑
氨气制备方法中浓氨水制取
反应原理:NH3·H2O NH3↑+H2O。
装置图2
这种方法一般用于实验室快速制氨气。
装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。
注意事项:加热浓氨水时也会有水蒸气,需要用干燥装置除杂。同上,这种方法制NH3除水蒸气用碱石灰,而不要采用浓H2SO4和固体CaCl2 。[5]
浓氨水中加固态碱性物质
反应原理:浓氨水中存在以下平衡:
装置图3
NH3+H2O⇌ NH3·H2O⇌NH4+ +OH-,[6]
加入固态碱性物质(如CaO,NaOH,碱石灰等),消耗水且使c(OH-)增大,使平衡移动,同时反应放热,促使NH3·H2O的分解。
氨气制备方法中工业合成氨技术
合成氨指由氢气、氮气在高压、高温、催化剂作用下直接化合生成的氨,是固氮的一种方法。目前世界上的氨,除少数从焦炉气中回收的副产品外,绝大部分均由合成法制造。该法生产工艺基本过程如下:[7]
造气
合成氨原料气中的氮气一般来自空气,氢气则需要制备。制氢的原料有天然气、石脑油、重质油、煤等。
脱硫
制氢的原料中,一般含有少量的硫化氢或硫化物,它们会进入原料气中,这些含硫物质,极易使后续阶段使用的催化剂中毒,必须首先将其除去,这个过程称为脱硫。脱硫主要有物理吸收(用甲醇、聚乙二醇二甲醚作吸收剂)和化学吸收两种,后者常用的有氨水催化法和改良蒽醌二磺酸法等。[7]
变换
经脱硫后的原料气中,除氢气外,还含有一定量的一氧化碳。为提高氢气产量,利用水蒸气和一氧化碳反应,使之转化成氢气,该过程称为变换。反应式如下:
CO+H2O→CO2+H2
反应必须通过使用催化剂完成。
脱碳。将变换气中的二氧化碳除去的过程叫脱碳。其方法有物理吸收和化学吸收两种,后者效果更好。我国开发的氨水脱除二氧化碳得到碳酸氢铵(一种常用氮肥)的方法在小型合成氨厂普遍使用。其反应式如下:[7]
NH3+CO2+H2O→NH4HCO3
精炼
经过上述几个过程得到的氮、氢原料气中还含有少量的一氧化碳和二氧化碳,而合成反应使用的催化剂要求碳的氧化物总量不能大于10ppm,必须进一步脱去;少量水分对催化剂的活性等也有影响, 同样要除去。除去这些微量有害物质的过程, 称为精炼。最早采用铜氨液吸收法,反应式为:[7]
Cu(NH3)2+CO+NH3→Cu(NH3)3CO
少量二氧化碳可被氨进一步吸收。反应式为:
CO2+H2O+NH3→NH4HCO3
60年代后新开发的镍作催化剂, 使二氧化碳、一氧化碳与氢反应生成甲烷的精炼工艺效果更好。反应式如下:
CO+3H2→H4+H2O
CO2+4H2→CH4+2H2O
以天然气为原料的合成氨厂一般采用此工艺。
❷ 走氨水的阀门,用什么材质
气氨阀门用LCB就行,液氨的最好用奥氏体不锈钢的材质
❸ 焦化厂 循环氨水是做什么用的循环氨水系统的工艺流程是怎么样的
从专业技术上讲,碳化室里的煤气温度达到800度左右,必须经过桥管喷洒循环氨水使氨水进行汽化,从而使循环氨水在喷洒的过程中汽化吸收煤气的温度,使其从800度左右下降至80度左右,这是循环氨水的一大作用,它的另外一个作用是在喷洒过程中将煤气中的焦油和一部分萘吸收变成氨水焦油混合液,进行回收。流程是焦炉上升管桥管喷洒进入集气槽、焦油盒、集气管、气液分离器、机械化沉淀槽、循环氨水槽、循环氨水泵,再进入桥管喷洒。
炼焦过程中,从焦炉炭化室经上升管逸出的荒煤气温度为700℃左右,需要在桥管和集气管内用循环氨水喷洒,氨水吸收荒煤气显热部分蒸发进入煤气中,煤气放出大量显热被冷却至83℃左右,经过降温的荒煤气进入初冷器,通过冷冻水进行二次降温;而氨水则吸收大量热量部分蒸发进入煤气中,煤气和升温的氨气经集气管和气液分离器将煤气和氨气分离,再经过机械化澄清槽与焦油分离,得到83℃左右的氨水,氨水进入氨水槽,回收到的循环氨水余热用于供暖,其仅在冬季才有利用价值,而焦化企业通常是全年进行生产,因此对循环氨水余热回收利用率较低。
目前采用板式换热器、管壳式换热器、列管式换热器等将循环氨水的余热传递给供暖系统时,由于接触不够充分,往往影响换热效率,从而影响循环氨水的余热的利用率。
因此,有必要对现有技术改进以解决上述技术问题。
技术实现要素:
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种焦化厂用循环氨水余热回收循环系统,可以充分有效地利用循环氨水的余热对溴化锂制冷/热装置进行制冷或制热,实现循环氨水余热的最大利用率。具体而言通过以下技术方案实现:
本实用新型的焦化厂用循环氨水余热回收循环系统,包括用于对荒煤气一次降温的循环氨水降温装置和用于将循环氨水的余热进行回收的溴化锂制冷/热装置,溴化锂制冷/热装置包括用于盛装溴化锂溶液的液体发生器,循环氨水通过换热装置将余热传递给溴化锂制冷/热装置,换热装置包括用于将循环氨水进行雾化的雾化器Ⅰ、与雾化器Ⅰ连接的用于对液体发生器进行喷淋循环氨水的喷洒头Ⅰ。
进一步,所述循环氨水降温装置包括用于荒煤气流经的上升管、桥管和集气管,集气管上连接有用于向荒煤气喷淋循环氨水进行降温的喷淋装置,集气管连接有用于分离氨气和荒煤气的气液分离器。
进一步,所述喷淋装置包括用于将循环氨水进行雾化的雾化器II和与雾化器II连接的喷洒头II。
进一步,所述喷淋装置包括用于喷洒循环氨水的喷嘴和用于调节喷嘴的喷射路程的喷洒调节机构。
进一步,所述喷洒调节机构包括螺旋滑槽、与螺旋滑槽两端连接的矩形滑槽和用于调节喷洒路程的变径装置,变径装置包括插接套筒、设置在插接套筒内的叶片和通过支撑杆与插接套筒连接的变径塞芯,插接套筒上还设有用于在螺旋滑槽和矩形滑槽内滑行的插接柱。
进一步,所述溴化锂制冷/热装置还包括与所述液体发生器连接的用于对水蒸气进行加压的压缩机、放置在室内的换热器Ⅰ、放置在室外的换热器II和用于改变压缩机中的水蒸气流动方向的电磁四通换向阀,换热器Ⅰ和换热器II之间设有节流设备,电磁四通换向阀通过气管Ⅰ连接有吸收器,吸收器与所述液体发生器连接;
❹ 制取氨气的实验装置是什么
制取氨气的实验装置:烧瓶,酒精灯,铁架台,橡胶塞,导管等。氨气是实验室与生产中的常用气体。氨气的三种实验室制法分别是用氮化物制取氨气、用固体铵盐制取氨气和用浓氨水制取氨气。反应原理: NH3 H20=△=NHg↑+H20。这种方法一般用于实验室快速制氨气。加热浓氨水时也会有水蒸气,需要用干燥装置除杂。
氨气的用途:
氨用于制造氨水、氮肥(尿素、碳铵等)、复合肥料、硝酸、铵盐、纯碱等,广泛应用于化工、轻工、化肥、制药、合成纤维等领域。含氮无机盐及有机物中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤维和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料。此外,液氨常用作制冷剂,氨还可以作为生物燃料来提供能源。
以上内容参考:网络-氨气