哈伯法
- 氨是用哈伯过程S发生在五个阶段
- 阶段1:H2和N2分别从天然气和空气中获得,并通过管道泵入压缩机
- 阶段2:气体在压缩机内被压缩到大约200个大气压
- 第三阶段:在450°C的温度下,加压气体被泵入一个装有多层催化铁层的容器。一些氢和氮反应生成氨:
N2(g) + 3H2(g)⇌2 nh3.(g)
- 阶段4:未反应的氢2和N2产品氨进入冷却槽。氨被液化并被移到加压的储存容器中
- 第五阶段:未反应H2和N2气体被回收回到系统中,重新开始
用哈伯法生产氨
条件
温度:450ºC
- 一个更高的温度有利于逆反应,因为它是吸热的(吸收热量),因此产率较高反应物会被做成
- 如果一个较低的温度的使用有利于正反应,因为它是放热(释放热量),因此产率较高产品将会做出
- 然而,在较低的温度下,反应的速度是非常慢
- 所以450ºC是一个折衷温度低收益率但生产速度更快
- 一个较低的压力将有利于反向反应,因为系统将试图通过产生更多的分子(4分子的气态反应物)来增加压力,从而获得更高的产率反应物将会做出
- 一个更高的压力将有利于正向反应,因为它将试图通过产生更少的分子(2分子的气态产物)来降低压力,从而获得更高的产率产品将会做出
- 然而,高压可能是危险的,需要非常昂贵的设备
- 200atm等于a妥协压力之间的较低产量的产品正在作出安全和在经济上
催化剂
- 一种铁催化剂被用来加速反应
选择哈伯法的条件
考试技巧
Haber法所选择的反应条件在产率方面并不理想,但在产品产率、反应速率和生产成本之间提供了平衡。这些被称为妥协的条件因为他们的选择给出了一个很好的妥协之间的收益,率和成本。