1.2 氨的性质
1.2.1 氨的物理性质
氨气的主要物理性质见下表
表1.1 氨气的主要物理性质
中文名 氨气 英文名 ammonia
分子式 NH3 相对分子量 17.03
沸点(℃) 330.0 饱和蒸气压(kPa) 0.13(145.8℃)
熔点(℃) 10.5 相对密度 (水=1)0.82
燃烧性 助燃 溶解度 89.9 g/100 mL
溶解性 极易溶于水 危险特性 腐蚀性
爆炸极限 15.8%-28% 偶极距 1.42D
外观及性状 通常情况下是有刺激性气的无色气体
主要用途 做制冷剂及制作化肥
1.2.2 氨的化学性质
NH3遇浓盐酸或HCl气体有白烟产生,可以与氯气发生反应。
(1)氨水(混称氢氧化铵,NH4OH)可腐蚀许多金属,一般如果使用铁桶装氨水,铁桶应内涂沥青。
(2)氨的催化氧化是放热反应,产物为NO,是工业制硝酸的重要反应,NH3也可以被氧化成N2[7-8]。
1.2.3 合成氨的用途
世界上的氨除了少部分从焦炉气中回收外,绝大部分是合成的氨。氨主要作用于农业,我国化肥工业的基础是合成氨,氨本身是十分重要的氮素肥料,其他氮素肥料也大都是先合成氨,再加工成尿素或各种铵盐肥料,这部分均占70%的比例,称之为“化肥氨”; 同时无机化学和有机化学工业最重要基础原料也是氨,用于生产铵、胺、染料、炸药、合成纤文、合成树脂的原料,这部分约占30%的比例,称之为“工业氨”。氨作为氨化饲料工业原料和工业原料,用量约占世界产量的12%。硝酸、各种含氮的无机盐及有机中间体、磺胺药、聚氨酯、聚酰胺纤文和丁腈橡胶等都需直接以氨为原料生产。液氨常用作制冷剂。
合成氨是大宗化工产品之一,世界每年合成氨产量已达到1亿吨以上,其中约有80%的氨用来生产化学肥料,20%作为其它化工产品的原料。氨作为最为重要的基础化工产品之一,同时也是能源消耗的大户,世界上大约有10%的能源用于合成氨。
随着世界人口的不断增多,用于制造硫酸铵、磷酸铵硝酸铵、硝酸铵、尿素以及其它化工产品的氨用量也在不断的增加。据统计1994年世界氨产量为113.46Mt,其中中国、印度、美国、俄罗斯四个主要产氨国占了一半以上。在化学工业中合成氨工业已经成为重要的支柱产业[1]。
1.2.4 世界合成氨的概况[5]
为了合成氨,首先必须提供氢和氮。氢来自水,氮来自空气。气和水到处都有,而且取之不尽。传统的制氮方法是在低温下将空气液化、分离,以及水电解制氢。由于电解制氢法,成本高,电能消耗大。传统方法还是采用高温下将各种燃料和水蒸气反应制造氢。因此合成氨生产的初始原料是重油、天然气、石脑油、煤、焦炉气、焦炭等
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