氨是一种可燃性物质,自燃点为630℃,一般较难点燃。
氨与空气或氧的混合物在一定范围内能够发生爆炸。常压,常温下的爆炸范围分别为15.5%~82%。
氨与很多物质都可以发生反应,例如在铂催化的作用下可以与氧气反应生成NO。
氨的性质比较活泼,可以与各种无机酸反应生成盐,例如
NH3 +HCl→NH4Cl
NH3 +HNO3→NH4NO3
2 NH3 +H2SO4 →(NH4)2 SO4
NH3 +H3PO4→(NH4)H2 PO4
2 NH3 ++H3PO4 →(NH4)2 H PO4
它也能与CO2反应生成氨基甲酸铵,脱水尿素。利用氨与各种无机酸反应制取磷酸氨,硝酸铵,硫酸氨;与CO2、水反应生成碳酸氢铵。
1.1.2氨的用途
氨在国民经济中非常必要。现在大约有80%的氨用来制造化学肥料。
氨在工业上主要用来制造炸药和各种化学纤文及塑料。氨可以制取硝酸,进而再制造硝酸铵,硝化甘油,三硝基甲苯和硝基纤文素等。我们经常见到的尼龙,人造丝和酚醛树脂等化工产品均是以氨,尿素等原料作为氮源生产的。在其他工业领域,氨也有着广泛的用途,如生物医学领域利用氨生产氨基酸,文生素以及预防和治疗细菌感染性疾病的化学治疗药物。此外空调,冰箱,制冷设备也以此为原料生产制冷剂。
1.2合成氨生产工艺简介
普里斯特利在1754年将袖砂(氯化按)和石灰加热时发现了氨。1913年9月,德国的巴夫斯联合工厂建成并投产了第一个合成氨厂,产量迅速达到日产30t的生产水平。德国在第一次世界大战战败后,被战胜国逼迫公开合成氨的核心技术。
工业生产合成氨的原料有三种,分为固体(煤)、气体(天然气)、液体(重油或轻油)。无论采用哪一种作为合成氨的原料,其工序都是一样的,区别在于所使用的生产装置、生产工艺中具体的细节选择方式不同。
我国的煤炭资源较为丰富,总储量远超石油和天然气。因此,煤炭是我国合成氨的主要原料来源。我国生产合成氨的原料有2/3是煤炭。
以煤炭为主要原料,采用间隙固定层气化法合成氨,即首先经过脱碳、CO变换、脱除CO和CO2等程序后,生成所谓的半水煤气(达标的氮气和氢气的混合气体),然后在催化剂作用和适当的温度、压力的条件下,将氢气和氮气合成氨。
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