以煤为原料合成氨工艺思考题
1. 合成氨生产的主要过程和各主要过程的作用是什么？
和嫩太阳能庭院灯原料气的净化：除去原料气中的硫化氢、二氧化碳等杂质，将一氧化碳转化为氢气
xoy2合成氨：将经过精制的氢氮混合气合成为氨
2.画出合成氨的工艺流程图？
3.工业煤气有哪几种？组成如何？
答：（1）.空气煤气：空气作为气化剂时，产生的煤气叫做空气煤气。（2）. 水煤气：水蒸汽作为气化剂时，产生的煤气叫做水煤气。（3）.混合煤气：空气、水蒸汽的混合物作为气化剂 时，产生的煤气叫做混合煤气，又叫做发生炉煤气。（4）.半水煤气：混合煤气中，组成体积比符合（H2+CO）：N2=3.1～3.2的特例，称为半水煤气。上述煤气组分见下表：弹性夹头
氢气一氧
化碳二氧
便携式小岛
化碳
氮气甲烷氧气硫化氢
空气煤气0.9 33.4 0.6 64.6 0.5 0 0
水煤气50 37.3 6.5 5.5 0.3 0.2 0.2 混合煤气11 27.5 6 55 0.3 0.2 0
半水煤气37 33.3 6.6 22.4 0.3 0.2 0.2
4.间歇法制半水煤气时向燃料层通入空气的目的是什
么？发生了哪些化学反应？应如何控制反应条件？
答：间歇法也称蓄热法，用空气和蒸汽分别送入燃料层，先送入空气以提高燃料层温度，生成气体（吹风气）大部分放空；
ccr5然后，送入蒸汽进行气化反应，此时引起燃料层温度下降。所得水煤气配入部分吹风气即成半水煤气。
5 .以蒸汽和空气为气化剂制半水煤气时，为什么要将
一部分吹风气放空？
答：吹分不是制气的，而是用来提升温度的。空气从煤气炉的底部吹入，使燃料燃烧，热量贮存于燃料中，为制气阶段碳与水蒸
汽的反应提供热量。吹风气经过燃烧室和废热锅炉后放空。
6 .间歇法制半水煤气的工作循环包括拿几个阶段？各阶段的任务是什么？
答：1．鼓风阶段：
由鼓风机送来的空气进入气化炉下部的气化段，与炉内碳进行燃烧反应产生热量和鼓风煤气。吹风的目的，正是通过碳与氧反应放出的反应热，并将其蓄于床层内，为制气阶段均相水煤气反应提供热量。
碳与氧的化学反应中，主要生成二氧化碳，也同时生成较少的一氧化碳。在吹风的后期，吹风气中的一氧化碳浓度较高，将吹风气回收入气柜。此时为鼓风中的“回收阶段”。
2．上吹制气阶段：
吹风以后，燃料层具有较高的温度（约1000～1200℃），蒸汽与空气混和，从气化炉底部通入自下而上地通过燃料层，与灼热的碳层反应生成半水煤气，送入后续净化系统。这时煤气气量足、成分好。
制气阶段通过燃料层的空气，主要目的并非给蒸汽还原提供热量，而是出于调节氮含量达到合成氨原料气中（CO+H）：N 3.1～3.2的配氮目的，故而制气阶段中通入空气的时期称为“加氮制气阶段”。
3．下吹制气阶段：
上吹以后炉温继续下降，随着上吹时间的增长，炉内气化层逐渐上移，炉底燃料温度变低，炉上温度
增高，气体带走的热量增多；因此，必须使蒸气从炉顶吹入，与碳层反应生成水煤气，从气化炉下部排除，进入后续净化系统。既制了气，又达到稳定气化层位置和气化层温度的目的。
4．二次上吹阶段：
气化阶段结束后，炉内存有一部分半水煤气，又处于高温状态，如果直接通入空气吹风，必将发生爆炸。所以，在下吹制气阶段后，蒸汽再一次改变方向，自下而上通过燃料层，用以既生产半水煤气又保证了安全操作。
5．空气吹净阶段：
二次上吹后，炉上及出口管道充满了半水煤气，如果随吹风阶段放空，是很大的浪费。为了避免这一损失，在转入吹风之前，增加一个空气自下而上通过燃料层，生产空气煤气送入气柜的短暂过程，将原来残留的半水煤气一并排除干净送至气柜中贮存。
其中，在制气过程中阶段转换时，蒸汽和加氮空气不能同时转换方向。加氮空气总是较早地停止进入燃料层，而较迟地开始进入燃料层，以避免形成半水煤气与空气相遇的情况，防止发生爆炸或半水煤气中氧含量升高。
此外，上吹制气时，部分蒸汽自下吹管道的最远一端进入，使残留在管道内的空气得以排净，以防止
下吹制气时氧含量高；下吹制气时，部分蒸汽自废热锅炉下火箱进入，以避免下吹加氮
空气进入废热锅炉内或积存，防止二次上吹制气时氧含量过高。
7 .合成氨原料气为什么要脱硫？脱硫方法有哪几类？各类脱硫方法的特点是什么？目前常用的脱硫方法有哪些？
伯胺
答：脱硫：原料气中硫化物的存在加剧了管道及设备的腐蚀，而且能引起催化剂中毒，必须予以除去。脱硫方法可分为干法脱硫和湿法脱硫两大类。干法脱硫是用固体硫化剂，当气体通过脱硫剂时硫化物被固体脱硫剂吸附，脱除原料气中的少量硫化氢和有机硫化物。一般先进行湿法脱硫，再采用干法脱硫除去有机物和残余硫化氢。湿法脱硫所用的硫化剂为溶液，当含硫气体通过脱硫剂时，硫化物被液体剂吸收，除去气体中的绝大部分硫化氢。
8 .变换工段的任务是什么？变换反应有哪些特点？答：CO变换：一氧化碳对氨催化剂有毒害，因此在原料气进入合成氨工序之前必须将一氧化碳彻底清除。除去一氧化碳的方法，工业上采用两段法。第一步是把一氧化碳与水蒸汽作用生成氢和二氧化碳；第二步采用铜氨液洗涤法，液氨洗涤法或甲烷化法除去变换中残余的少量一氧化碳。一氧化碳变换反应是在催化剂存在条件下进行的.以三氯化二铁为主体的催化剂，使用温度在350℃～550℃称为中温变换；使用活性高的氯化铜作催化剂，操作温度控制在180℃～260℃之间时称为低温变换.采用铜氨
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