Luận Văn Nghiên cứu về công nghệ tổng hợp NH3

Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Ni dung Trang
Phn I: tổng quan
I. Lch s phỏt trin cụng ngh tng hp NH
3
II. Tỡm hiu v b mỏy ca cụng ty
III. Tỡm hiu v c cu ca cụng ty
IV. Cỏc n v sn xut ph tr
Phn II: THC NGHIM
CHNG I: LU TRèNH CễNG NGH SN XUT URấ
I.1- Thuyt minh lu trỡnh
I.2 - S cụng ngh
CHNG II: CNG V TNG HP AMONIAC
II. 1 Mc ớch ý ngha Cng v.
II.2.Cơ sở lý thuyết quá trình tổng hợp NH3
II.2.1.Đặc điểm phản ứng tổng hợp NH3
II.2.2.Cơ chế phản ứng tổng hợp
II.2.3.Cơ sở nhiệt động
II.2.4.Tốc độ phản ứng
II.2.5.Xúc tác phản ứng tổng hợp
II.2.6.Các nhân tố ảnh hởng đến phản ứng tổng hợp

II.2.7.Một số tính chất và ứng dụng cuả NH
3
II.3. Thiết bị trực thuộc và lu trình đơn giản
II.3.1 Thiết bị trực thuộc
II.3.2. Lu trình đơn giản
II.4 Chỉ tiêu công nghệ chính
II.5 Thao tác chạy và ngừng máy cơng vị
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
1
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
II.6 Thao tác các thiết bị phụ trợ
II.7 Thao tác các thiết bị phụ trợ
II.8 Thao tác và gìn giữ thiết bị động
II.9 Xử lý các trờng hợp không bình thờng
II.10 Những điều cần chú ý về an toàn
PHN III: KT LUN

Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
2
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Lời Mở đầu
bc u lm quen vi cụng vic lao ng sn xut thc tin, tỏc phong hc
tp, lao ng cụng nghip v thit k thit b phc v mt nhim v k thut trong sn
xut. Em ó c i thc tp ti cụng ty TNHH mt thnh viờn Phõn m v Húa cht
H Bc.
Vic i thc tp l mt cụng vic tt, hu ớch giỳp cho mi sinh viờn tng bc
tip cn vi thc tin, cng c nhng kin thc sau khi ó hon thnh lng kin thc
ca cỏc mụn hc m em ó c hc trng.
Thụng qua vic thc tp em ó bit, tỡm c, tra cu, ghi chộp, sp xp nhng
kin thc mt cỏch hp lý. So sỏnh c s khỏc nhau gia lý thuyt v thc tin v
vn dng nhng kin thc vo thc t sn xut.
Amoniac đợc sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp cũng nh trong nông nghiệp.
Đặc biệt trong công nghiệp sản xuất phân bón nh: Ure, amoninitrat, sunfatamon, và
một số phân bón phức hợp khác, dùng để cung cấp chất dinh dỡng cho cây trồng. Mặt

khác amoniac còn là một nguyên liệu quan trọng trong các ngành: công nghiệp y dợc,
tinh chế dầu mỏ, sản xuất sôđa, sợi tổng hợp, kỹ nghệ luyện kim Khi oxy hoá
amoniac sẽ thu đợc axit nitric, axit đợc sử dụng trong công nghiệp thuốc nổ, thuốc
nhuộm. Ngoài ra amoniac còn đợc sử dụng làm chất tải lạnh trong công nghiệp đông
lạnh. Nhờ sự phát triển nhanh chóng của công nghiệp tổng hợp amoniac đã thúc đẩy sự
phát triển của khoa học kỹ thuật về cao áp, xúc tác, vật liệu kim loại đặc biệt, kỹ nghệ
nhiệt độ thấp đồng thời các ngành công nghiệp liên quan nh: tổng hợp ure, metanol,
crackinh dầu mỏ, polime cao áp Bởi vậycông nghiệp tổng hợp amoniac chiếm một vị
trí quan trọng trong nền kinh tế.
Amụniac cú nhiu ng dng ng dng trong thc t nh vy cho nờn em ó c
thc tp ti phõn xng tng hp NH
3
.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
3
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Phần I: tổng quan

Chơng I: giới thiệu chung về công ty
I./ Lịch sử hình thành và phát triển của Công ty.
Nhà máy phân đạm - Hà Bắc ( Nay là công ty TNHH một thành viên phân đạm và
hoá chất Hà Bắc) đợc nhà nớc Việt Nam phê chuẩn thiết kế xây dựng ngày
20/07/1959.
- Quý I- 1960 bắt đầu khởi công xây dựng nhà máy phân đạm - Hà Bắc. Ngày
03/01/1963 đồng chí Phạm Văn Đồng lúc bấy giờ là thủ tớng chính phủ đã về
thăm công trình.Toàn bộ máy móc thiết bị của nhà máy phân
- đạm và hoá chất Hà Bắc đợc chế tạo và mang về từ Trung Quốc và đợc nhà n-
ớc Trung Quốc giúp đỡ xây dụng bằng sự viện trợ không hoàn lại.
- Nhà máy gồm ba khu vực chính :
+ Xởng Nhiệt điện : công suất 12000kw
+ Xởng Hoá : công suất 100000 tấn urê/năm
+ Xởng Cơ khí : công suất 6000 tấn/năm
+ Ngoài ra còn một số phân xởng phụ trợ khác.
- Ngày 03/02/1965 khánh thành xởng Nhiệt điện, ngày 19/05/1965 phân xởng
Tạo khí đốt than thành công, ngày vào sản xuất.Dự định ngày 02/09/1965 khánh
thành nhà máy đa vào sản xuất.
- Ngày 01/05/1975 Chính Phủ quyết định hợp nhất nhà máy nhiệt điện, nhà máy
cơ khí, xởng hoá thành phân đạm và hoá chất Hà Bắc trực thuộc tổng cục hoá
chất.
- Tháng 6/1975 việc xây dựng và lắp máy cơ bản hoàn thành đã tiến hành thử máy
đơn động, liên động và thử máy hoá công.
- Ngày 28/11/1975 sản xuất thành công NH
3
lỏng.
- Ngày 22/12/1975 sản xuất thành công bao đạm đầu tiên.
- Ngày 30/10/1977 đồng chí Đỗ Mời phó Thủ tớng chính phủ cắt băng khánh
thành nhà máy phân đạm và hoá chất Hà Bắc.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH

2
-K
3
4
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
- Tháng 10/1988 nhà máy đợc nâng cấp và đổi tên thành XN liên hiệp phân đạm
hoá chất Hà Bắc theo quyết định số 445/HB- TCCBTLĐT ngày 07/10/1988
của tổng cục hoá chất (nay là tập đoàn hoá chất Việt Nam) với phơng thức
hoạch toán kinh doanh XHCN theo cơ chế sản xuất hàng hoá.
- Năm 1993 để phù hợp với thực tế đất nớc ngày 13/12/1993 XNLH phân đạm-
hoá chất Hà Bắc đổi tên thành công ty phân đạm và hoá chất Hà Bắc theo quyết
định số 73- CNNG-TCT.Công ty trực tiếp công ty phân bón hoá chất cơ bản
(nay là tập đoàn hoá chất Việt Nam), về mặt sản xuất kinh doanh trực thuộc trực
tiếp Bộ Công Nghiệp nặng(nay là Bộ Công Thơng)về mặt quản lý nhà nớc.
- Ngày 23/09/1999 CP hai nớc Việt Nam Trung Quốc(TQ) đã kí hợp đồng cải
tạo kỹ thuật nâng công suất lên 9 vạn tấn NH
3
/năm, 15 vạn tấn urê/năm với tổng
đầu t 32tr USD, trong đó phía TQ ủng hộ 10tr USD.Đến nay nhờ sự nỗ lực sáng
tạo, cải tiến kỹ thuật của cán bộ công nhân viên mà nhà máy đang sản xuất với

năng suất 18vạn tấn/năm.
II./ Tìm hiểu về bộ máy công ty.
Hiện nay cơ cấu tổ chức quản lý của công ty theo mô hình trực tuyến chức năng
với cấp quản lý cao nhất là giám đốc, giúp việc cho giám đốc là các phó giám đốc.
III./ Tìm hiểu về cơ cấu quản lý của công ty (cơ cấu quản lý hiện tại).
- Hiện nay cơ cấu tổ chức quản lý của công ty đợc tổ chức theo mô hình trực
tuyến : giám đốc, phó giám đốc, các phòng ban trực thuộc công ty:
+ Khối kỹ thuật sản xuất :
- Phòng CK
- PhòngĐĐSX.
- Phòng KTCN.
- Phòng KTAT.
- Phòng điện-ĐL- TĐH.
- Phòng KCS
- Ban quản lý dự án
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
5
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c

tập
+ Khối quản lý hành chính:
- Phòng thị trờng.
- Phòng KT-TK-TC.
- Phòng KH.
- Phòng BVQS
- Phòng ĐS.
+ Khối Đảng uỷ - Công đoàn - Đoàn thanh niên :
- Đảng uỷ công ty
- Công đoàn công ty.
- Đoàn thanh niên .
IV./ Các đơn vị sản xuất phụ trợ.
-PX than.
-PX nớc.
-NM nhiệt điện.
-Xởng điện.
-Xởng sửa chữa.
-Xởng TĐH-ĐL.
-Nhiệm vụ nén 360(máy nén không khí đồng hồ đo).
-Nhiệm vụ máy nén 273.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
6
Tr ờng ĐHCN Hà Nội

Báo cáo th
c
tập
PHN II: THC NGHIM
CHNG I: LU TRèNH CễNG NGH SN XUT URấ
I./ THUYT MINH LU TRèNH:
Vi c im cụng ngh sn xut urờ Cụng ty phõn m v húa cht H bc i t
khớ húa than nguyờn liu rn, quỏ trỡnh khớ húa than khõu to khớ s dng nguyờn
liu chớnh l than cc, hi nc v khụng khớ. Theo thit k, cụng ngh dựng than cc
c ht 50-100 mm ch to khớ than, sau ny dựng than c ht ph bin 25-100 mm,
tit kim h giỏ thnh bỡnh thng tiờu tn ht 400- 450 tn than cc mt ngy.
Quỏ trỡnh khớ húa than nguyờn liu nh sau: Hi nc 0,49 MPa nhit 250
0
C
c cp t nh mỏy Nhit in ti, khụng khớ c cp t qut khụng khớ , i t tng
than núng ( trong lũ khớ húa) lũ to khớ cú nhit T 1.100
0
C thc hin cỏc phn
ng, to thnh hn hp cỏc khớ CO
2
, CO, H
2
S, H
2
, N
2
, CH

4
gi l hn hp khớ than m.
Cỏc phn ng húa hc ch yu xy ra l:
2C + O
2
=> 2CO + Q
1
C + O
2
=> CO
2
+ Q
2

2CO + O
2
=> 2CO
2
+ Q3
C + H
2
=> CO + H
2
+ Q
4
C + 2H
2
O => CO
2
+ 2H

2
+ Q
5
N
2
l khớ tr vo hn hp khớ theo O
2
ca khụng khớ.
Mc ớch ca quỏ trỡnh khớ húa than ch nhm mc ớch thu c H
2
v N
2
theo t
l H
2
: N
2
= 3:1 lm nghuyờn liucho quỏ trỡnh tng hp NH
3
. Vỡ th hn hp khớ than
m cn c lm sch bi ( nh cụng on ra khớ than v lc bi bng in) khớ than
sau khi qua lc bi in c a ti cụng on kh H
2
S thp ỏp. Cụng on kh H
2
S
theo thit k ban u s dung dung dch ADA- Antraquinon Disunfuric Acis ( hin
nay ó chuyn sang dựng keo tannanh) cú tớnh ễxy húa kh mnh, hiu sut kh H
2
S

cao. Khớ than c qua h thng qut nõng cp ỏp sut i vo thỏp kh H
2
S, sau
thỏp kh hm lng H
2
S gim xung cũn < 150 mg/Nm
3
c a vo on I ca
mỏy nộn khớ nguyờn liu H
2
-N
2
6 cp.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
7
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Dch tananh sau hp th c a i tỏi sinh v a tr li quỏ trỡnh hp th, bt

lu hunh c thu li ch thnh sn phm ph l lu hunh rn.
Hn hp khớ than sau khi kh H
2
S Thp ỏp vo on I mỏy nộn 6 cp thc hin
quỏ trỡnh nộn nõng ỏp, khớ than m ra on III cú ỏp sut P= 2,1 MPa ; nhit 40
0
C
c a ti cụng on bin i, u tiờn ri i vo thit b trao i nhit khớ bin
i, sau ú hn hp vi hi nc quỏ nhit i vo thit b trao i nhit khớ than, ra
khi b trao i nhit khớ than c hn hp vi khớ than lnh thnh hn hp khớ cú
nhit 180-210
0
C, t l hi nc/ khớ khong 0,3; i vo nh lũ bin i s 1, ln
lt qua tng cht bo v, tng chng c- chng ễxy húa v tng xỳc tỏc bin i
chu lu hunh. Mt phn khớ CO b chuyn húa, nhit hn hp khớ t 350- 380
0
C
i ra khi ỏy lũ bin i s I, ri i vo thit b trao i nhit khớ than, ri i vo thit
b lm lnh nhanh I bng nc ngng. Hn hp khớ cú nhit 180-210
0
C i vo on
phớa trờn lũ bin i s II. Tip tc tin hnh phn ng chuyn húa CO, nhit t
300-320
0
C ri i ra v i qua b lm lnh nhanh II bng nc ngng, Hn hp khớ cú
nhit 180-210
0
C tip tc i vo on di ca lũ bin i s II, phn khớ CO cũn
li tip tc b chuyn húa. Khớ bin i cú nhit 250
0

C v [ CO] 1,5% ra khi
lũ bin i s II; i vo thit b trao i nhit khớ bin i, qua thit b un sụi khớ bin
i ca h thng tỏi sinh tng ỏp dung dch kh CO
2
thu hi nhit mt ln na, sau
ú c a ti cng v kh H
2
S trong khớ bin i.
Khớ bin i ti i vo phớa di thỏp hp th, qua cỏc tng m H
2
S c hp th
bi dung dch Tananh t di nh thỏp xung.
Khớ c phõn ly bt b kh bt trờn nh thỏp sau ú i ra khi thỏp hp th
vo thỏp phõn ly, õy mự dch tananh cun theo khớ c tỏch ra v khớ tip tc
c a sang cng v kh CO
2
bng dung dch kim núng.
Khớ bin i sau kh lu hunh qua thit b trao i nhit, c gia nhit bi khớ
t cụng on bin i n, nhit tng t 40
0
C lờn 90
0
C v i vo phớa di thỏp hp
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
8
Tr ờng ĐHCN Hà Nội

Báo cáo th
c
tập
th, khớ sau khi kh CO
2
ra khi nh thỏp hp th, qua thit b lm lnh bng nc,
thit b phõn ly ri i v on IV mỏy nộn khớ nguyờn liu 6 cp.
Khớ tinh ch vo on IV mỏy nộn khớ nguyờn liu c nộn lờn ỏp sut 12,5 MPa
a sang cng v tinh ch vi lng bng dung dch Amoniac Acetat ng v dung
dich kim. Quỏ trỡnh tng hp NH
3
ũi hi hm lng cỏc cht gõy ng c xỳc tỏc
nh CO, CO
2
, H
2
S, v O
2
l nh nht. Cụng on ra ng v ra kim nhm kh ti
a cỏc cht ú. Ra khi cụng on ny khớ tinh ch cũn lng rt nh H
2
S v
( CO+CO
2

)< 20ppm c gi l khớ tinh luyn.
Khớ tinh luyn vi thnh phn ch yu l N
2
v H
2
theo t l H
2
:N
2
= 3: 1 vo on
VI mỏy nộn tng ỏp cho quỏ trỡnh tng hp NH
3
. Khớ tinh luyn ra on VI mỏy
nộn cú P= 31,5 MPa c a qua b phõn ly du, nc, sau ú qua thiờt b 3 kt hp,
ti õy nú c kt hp vi khớ tun hon, c lm lnh bng khớ lnh v bng NH
3
,
gim nhit xung cũn -2
0
C, cỏc cu t lng nh du, nc, NH
3
b ngng t v
phõn ly, khớ ra khi thit b 3 kt hp c dn vo thỏp tng hp NH
3
ln , va
lm lnh thnh thỏp ng thi cng nhn nhit ca phn ng tng hp, ra khi thỏp
ln 1 trao i nhit vi khớ ra thỏp ln 2, nõng nhit lờn 180
o
C, ri i vo thỏp
tng hp ln 2, cựng vi s cú mt ca xỳc tỏc st (Fe) tin hnh phn ng tng

hp, phn ng tng quỏt cú th tin hnh nh sau:
N
2
+ 3H
2
= 2NH
3
+ Q
NH
3
hỡnh thnh trng thỏi khớ, ra khi thỏp c lm lnh giỏn tip bng nc v
ngng t thnh NH
3
lng qua phõn ly 1 tỏch NH
3
ngng t ra khi hn hp khớ, sau
ú hn hp khớ ny c a qua mỏy nộn tun hon turbine nõng ỏp sut lờn bự
phn ỏp sut b gim do phn ng tng hp NH
3
l phn ng gim th tớch v lng
khớ NH
3
ngng t sau b lm lnh bng nc. Ra mỏy nộn tun hon hn hp khớ vo
thit b 3 kt hp, trn ln vi ngun khớ mi t mỏy nộn khớ nguyờn liu ti, tip tc
i t trờn xung thc hin quỏ trỡnh lm lnh ngng t v phõn ly, phn khớ khụng
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
9

Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
ngng cũn li tip tc quay tr li thỏp tng hp thc hin chu trỡnh tng hp liờn tc,
nng NH
3
lng cú nng 99,8 % c phõn tỏch khi h thng bng thit b phõn
ly, c gim xung 2,4MPa, qua cỏc thựng cha trung gian c a ra kho cha
NH
3
lng ( kho cu) l sn phm cui cựng ca quỏ trỡnh tng hp NH
3
.
T kho cu NH
3
lng c cỏp lờn h thng bm NH
3
cao ỏp, nõng ỏp sut lờn 20
MPa, c a vo thỏp tng hp urờ .
Khớ CO
2
c nh ra t thỏp tỏi sinh CO

2
khu vc tinh ch khớ, xng tng hp
NH
3
c a n cụng on nộn khớ CO
2
5 cp 836, khớ CO
2
ra on 3 cú ỏp sut
3,3MPa, c a qua h thng kh H
2
S trong khớ CO
2
, qua thỏp kh hm lng H
2
S
gim xung cũn < 5ppm, c a tr li on 4 mỏy nộn CO
2
, tip tc c nõng ỏp
sut lờn 20 Mpa, phn ng tng hp urờ xy ra, tin hnh theo 2 giai on rt nhanh :
4 NH
3
+ 2CO
2
+H
2
O = 2NH
4
COONH
2

+ 38.000Kcal/Kmol
Sau ú, dung dch CACbamat tỏch nc thnh urờ:
NH
4
COONH
2
= (NH
2
)
2
CO + H
2
O + 6800Kcal/Kmol.
Rỳt gn 2 phn ng trờn ta cú phn ng tng hp:
2NH
3
+ CO
2
= (NH
2
)
2
CO + H
2
O +Q
Hiu sut ca phn ng t 65-68%.
Quỏ trỡnh tng hp Urờ mang tớnh tun hon ton b: Ton b NH
3
v CO
2

d
c a tr li h thng. Dch phn ng (Cỏcbamỏt amon cú nng thp 30%) qua
cỏc cụng on phõn gii v cụ c tỏch NH
3
cha phn ng a tr li thỏp tng
hp, ng thi tng hp ure cng c tng lờn (99,8%) v a vo thỏp to ht. Nh
lc ly tõm ca vũi phun, dũng Urờ b ct ngang v ri xung to thnh ht. Qut giú
( N= 108.000 m
3
/h) t trờn nh thỏp hỳt giú lm ngui ht Urờ trong quỏ trỡnh ri.
Ht Urờ ri xung phu ỏy thỏp qua h thng bng ti c tip tc lm ngui ri
n cụng on úng bao, úng thnh bao Urờ quy cỏch 50kg/bao, ri chuyn vo kho
cha sn phm.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
10
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
II./ S CễNG NGH :

Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
11
Không khí Hơi nớc 0,49
MPa
Hơi nớc 2,45
MPa
Ta nanh K
2
CO
3
D.D Đồng
Kiềm
Than
Cục
Lò khí hóa chế
tạo khí than
Biến đổi
CO
Khử H
2
S Khử vi lợng
CO, CO
2
, H
2
S

Ta Nanh
Khử H
2
S thấp áp
1 2 3 4 5 6
Tổng hợp Urê
Máy nén khí 6 cấp
Tổng hợp NH
3
Hơi nớc 0,49
MPa
Đóng bao Kho chứa sản
phẩm
Khử
CO
2
Tạo hạt Kho NH
3
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
CHNG II: CNG V TNG HP AMONIAC

II. 1 Mc ớch ý ngha Cng v.
Nhim v cng v ny l t H
2
v N
2
trong khớ tinh luyn nhit v ỏp sut
cao, vi s cú mt ca xỳc tỏc, tng hp thnh NH
3
dng khớ trong thỏp tng hp; hn
hp khớ ra khi thỏp tng hp ngng t, phõn ly thnh NH
3
lng a ti kho cu.
Cụng nhõn thao tỏc Cng v ny tuõn theo qui trỡnh thao tỏc, khụng ngng nõng
cao k thut, tay ngh nhm m bo hon thnh vt mc k hoch sn lng, h
thp nh mc tiờu hao v ngn chn mi s c xy ra.
II.2.Cơ sở lý thuyết quá trình tổng hợp NH
3
II.2.1.Đặc điểm phản ứng tổng hợp NH
3
Phn ng tng hp NH
3
theo phng trỡnh sau:
3H
2
+ N
2
2NH
3
+ 9374cal/mol (1)
c im phn ng tng hp l:

*L phn ng gim tớch:
T phng trỡnh (1) ta thy: 3 th tớch H
2
v 1 th tớch N
2
tham gia phn ng
to thnh 2 th tớch NH
3
, trong quỏ trỡnh phn ng th tớch ó b thu nh li
*L mt phn ng ta nhit :
Theo

(1) nhit lng ta ra ng thi vi s to thnh NH
3
, nhit ca ca
phn ng cú quan h vi nhit v ỏp sut.
*L phn ng thun nghch :
ng thi phn ng gia 3 phõn t H
2
v phõn t N
2
to thnh 2 phõn t
NH
3
, thỡ cng cú phn ng phõn gii NH
3
thnh H
2
v N
2

.
* phn ng tin hnh nhanh chúng theo chiu thun cn phi cú cht xỳc tỏc.
Thc t chng minh, khi phn ng tng hp NH
3
nu khụng cú xỳc tỏc
thỡ phn ng xy ra rt chm cú th phi kộo di nhiu nm mi
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
12
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
t c trng thỏi cõn bng. Nhng nu cú mt lng cht xỳc tỏc thỡ s gim
bt nng lng cn thit cho vic kt hp gia H
2
v N
2
, gim c phn ng
nghch vỡ vy m tng tc phn ng thun.
II.2.2.Cơ chế phản ứng tổng hợp

Phn ng ca H
2
v N
2
di tỏc dng xỳc tỏc rn to thnh NH
3
, ph
thuc vo s tip xỳc pha khớ v pha rn. Thụng thng c ch phn ng xỳc tỏc h
khớ rn nh sau:
- Th khớ khuych tỏn lờn b mt xỳc tỏc
- Cht phn ng khuych tỏn vo mao qun bờn trong xỳc tỏc
- Hp th lờn b mt hot ng xỳc tỏc
- Phn ng trờn b mt xỳc tỏc to thnh sn phm
- Sn phm nh ra khi b mt xỳc tỏc
- Sn phm khuych tỏn ti mao qun bờn trong xỳc tỏc ra ngoi b mt
- Khuych tỏn sn phm ra ngoi
C ch phn ng tng hp NH
3
v c bn l c ch xỳc tỏc rn-khớ vỡ nú
cng ging cỏc bc k trờn nhng hin nay ngi ta ó a ra gi thit v c ch
tng hp tng i chớnh xỏc: H
2
v N
2
t khụng gian pha khớ khuych tỏn n b mt
xỳc tỏc, phn ln khớ ny khuych tỏn vo mao mch bờn trong xỳc tỏc ng thi tin
hnh hp ph hot tớnh. N
2
hp ph vi phn ng vi H
2

hp ph (H
2,hp
), H
2
pha khớ (H
2,k
) ln lt to thnh NH, NH
2
, NH
3
. Sn phm cui
cựng tỏch ra khi b mt xỳc tỏc i vo pha khớ:
N
2
(k) N
2
(hp) 2NH(hp) 2NH
2
(hp) 2NH
3
(hp) 2NH
3
(k)
Trong quỏ trỡnh phn ng trờn , khi tc dũng khớ tng i ln v c
xỳc tỏc nh thỡ nh hng ca cỏc nhõn t khuych tỏn ngoi v trong l rt nh, m
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3

13
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
tc hp ph ca N
2
lờn mt xỳc tỏc thỡ rt gn vi tc phn ng tng hp NH
3
,
tc l bc hp ph hot tớnh ca N
2
tin hnh chm l mu cht quyt nh tc
phn ng tng hp.
H
2
2H(hp)
N
2
N
2
(s) 2N(hp)
H(hp) + N(hp) NH(hp)

NH(hp) + H(hp) NH
2
(hp)
NH
2
(hp) + H(hp) NH
3
(hp)
NH
3
(hp) NH
3
(k)
Cỏc nguyờn t N v H b hp ph bng s phõn b trờn b mt xỳc tỏc Fe. Tc
phn ng tng quỏt c xỏc nh bng tc phõn ly N
2
hp ph trờn b mt xỳc
tỏc Fe.
Theo cỏc nghiờn cu hin i trờn b mt n tinh th Fe, khi nng lng hot húa ca
quỏ trỡnh phõn ly N
2
tng lờn trờn b mt c ph kớn bi N
2
hp ph.
Nng lng hot húa, kh nng phn ng v h s bỏm dớnh ph thuc vo cu
trỳc b mt xỳc tỏc: nng lng hot húa ca quỏ trỡnh hp ph N
2
gn nh bng 0 trờn
b mt Fe(111) < Fe(100) < Fe(110). Ngc li, kh nng phn ng ca quỏ trỡnh tng
hp NH

3
cao hn khong 2MPa(20 bar) thỡ tng lờn. Dự vy nhng vic hp ph trờn
b mt Fe(111) v Fe(110) c kt hp vi s sp xp li ca cỏc nguyờn t trờn b
mt.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
14
Nh hp
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Cu hỡnh nguyờn t thun li nht to thnh pha N
2
hp ph trờn b mt
Fe(100) c biu din nh Hỡnh III.3
II.2.3.Cơ sở nhiệt động
Hng s cõn bng c biu din bng biu thc:

3
2

H
2
N
2
3
NH
P
PP
P
K
ì
=

Trong ú:
3
NH
P
,
2
N
P
,
2
H
P
l ỏp sut riờng phn ca cỏc cu t NH
3
, N
2
, H

2
.
Hng s cõn bng cú th tớnh theo phng trỡnh Van'tHoff :

2
P
RT
H
dT
)d(lnK
=

Phng phỏp ny cú chớnh xỏc khụng cao vỡ khú xỏc nh c cỏc giỏ tr
nhit dung ng ỏp ca cỏc cu t ỏp sut cao v nh lut Dalton v ỏp sut riờng
phn cú sai s ln khi ỏp dng vi khớ thc.
S dng phng phỏp tớnh theo Phugat cho kt qu phự hp hn:

3
2
H
2
N
2
3
NH
3
2
H
2
N

2
3
NH
3/2
2
H
1/2
2
N
3
NH
f
PP
P
ff
f
K
ì
ì
ì
=
ì
=





Trong ú:

i
f
l fugat ca cu t i lỳc cõn bng.

i
P
l ỏp sut riờng phn ca cu t i lỳc cõn bng.
i

l h s fugat ca cu t i, c tớnh theo cụng thc:
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
15
Tựy vo tớnh nhy cm ca quỏ
trỡnh tng hp NH
3
vi cu trỳc
v kh nng phn ng cao ca
b mt nguyờn t vi s phi trớ
bng 7 m b sung vo b mt
Fe(111) nhng khụng b sung
vo b mt ca Fe(110) v
Fe(100).
N
Fe
Tr ờng ĐHCN Hà Nội

Báo cáo th
c
tập



=
i
i
P
f
i

H s fugat
i

ca cu t i ph thuc vo nhit rỳt gn
C
T
T
r
T =
v ỏp sut rỳt
gn :
C

P
P
r
P
=
.
Nu t :
3
2
H
2
N
2
3
NH
K



ì
=
v
2
2
H
2
N
2
3
NH

P
PP
P
K

ì
=
Ta cú:
P
f
KKK ì=

Trong ú
P
K
c tớnh theo phng trỡnh thc nghim :

IT101,8564T2,4943lgT
T
2074,18
Klg
27
P
+ìì++=

Trong ú :
T l nhit trung bỡnh ca quỏ trỡnh phn ng , K.
l h s ph thuc vo ỏp sut, 300 at thỡ = 1,256.10
-4
I l hng s tớch phõn , I = - 2,206

Xỏc nh c K
P
cho phộp ta xỏc nh nng NH
3
lỳc cõn bng theo cụng thc sau:

010y
P
K308
200yy
4
a
P
2
a
=+ì
Trong ú:
a
y
l nng NH
3
lỳc cõn bng, % th tớch.
P
K
l hng s cõn bng ca phn ng.
P l ỏp sut trung bỡnh trong thỏp , at.
Hiu ng nhit ca phn ng ph thuc vo ỏp sut v nhit , cú th xỏc nh theo
cụng thc:
3624
3

5
1069,161052,235,5)
104596,840
545,0(9157 TTTP
T
T
Q
ìììì+ì+ì
ì
+++=
Vi :
T l nhit , K
Q l hiu ng nhit , kJ/mol
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
16
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Ngi ta ó nghiờn cu c ch ca phn ng ny trong nhiu nm, song cho n

nay vn cha hiu c chớnh xỏc v thng nht.
Nm 1939, Temkin da trờn gi thit v c cu phn ng:
Đồng thời đa ra một số giả thiết sau:
- Bớc hấp phụ là bớc khống chế.
- Hấp phụ bề mặt rất không đồng đều.
- Phn ng khụng cỏch xa trng thỏi cõn bng lm. che ph ca N
2
hp ph
trờn b mt l trung bỡnh.
- Trng thỏi hp ph ch yu l N
2
, cũn che ph ca H
2
, NH, NH
2
, NH
3
u
rt nh.
- Khớ l khớ lớ tng.
Trờn c s ú rỳt ra phng trỡnh ng hc cú dng:

1
3
2
H
2
3
NH
2

2
3
NH
3
2
H
2
N
1
p
p
k
p
p
pkr

=
Trong ú:
r : tc tc thi ca quỏ trỡnh tng hp.
k
1
, k
2
: hng s tc ca phn ng thun v phn ng nghch.
3
NH
2
H
2
N
p,p,p
: ỏp sut riờng phn ca N
2
, H
2
, NH
3
.
: hng s ph thuc vo tớnh cht ca xỳc tỏc; ỏp sut lm vic v mc cỏch

xa cõn bng.
i vi xỳc tỏc oxyt st thng dựng trong cụng nghip thỡ = 0,5. Khi ú
phng trỡnh ng hc cú dng:
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
17
N
2
(pha khớ) N
2
(hp ph) 2NH(hp ph) 2NH
2,hp
H
2
trong
pha khớ
H
2
trong
pha khớ
H
2
trong
pha khớ
2NH
3,hp
N
2

(pha khớ)
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập

=
1,5
2
H
3
NH
3
NH
1,5
2
N
2
N
1
p
p
2
k
p
p
pkr
Quan h gia k
1
, k
2
vi nhit v k
p

nh sau:
RT
2
E
0
22
RT
1
E
0
11
ekk
ekk


=
=


p
2
1
k
k
k
=
( =2)

HEE
12

=
( = 2)
Trong ú:
E
1
, E
2
: nng lng hot húa biu kin ca phn ng thun v phn ng nghch.
: s phõn t phn ng.
Ta thy, khi phn ng xa trng thỏi cõn bng thỡ cỏc cụng thc trờn khụng cũn hp lớ
na.
Da theo cỏc c cu khỏc nhau ngi ta ó a ra 2 phng trỡnh ng hc:

0,5
2
H
2
N
2
N
ppkr
pkr
//
=
=

Ngoi ra, khi lm vic ỏp sut cao, thc t khớ l khớ thc, khi ú fugat bng
ỏp sut riờng phn thỡ s c cụng thc chớnh xỏc hn nhng phc tp hn.
II.2.4.Tốc độ phản ứng
Tc phn ng tng hp c biu din di dng:

w= k
1
.p
N2
.

3
5,1
2
NH
H
p
p
- k
2
.

)1(
5,1
2
3
)(


H
NH
p
p
Trong ú :
+w:Tc phn ng

+k
1
,k
2
:Hng s tc phn ng thun,nghch
+p: ỏp sut riờng phn
+

:Hng s ph thuc vo tớnh cht xỳc tỏc, ỏp sut lm vic v mc cỏch xa cõn
bng.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
18
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Theo gi thit bc hp ph N
2
l bc khng ch quỏ trỡnh cho nờn tc
phn ng ca phn ng tng hp NH

3
b kỡm hóm bi giai on liờn kt gia N
2
v Fe

hoc bi s hp ph N
2
. Nng NH
3
thc t c xỏc nh theo phng trỡnh:

5,0
1
1
.PW
k
= -0,5.(1+x
a
)(1-x
a
)
4
ln(

24
42
.)1(
)1(
1
ma

ma
xx
xx



)

w
1
:Tc khụng gian h
-1
P: ỏp sut chung qu quỏ trỡnh
x
a
: Nng khớ ra khi thỏp
x
m
:Nng cõn bng
K
1
: Hng s tc phn ng
* tng tc phn ng cn da vo cỏc yu t nh hng
+ p sut:
Ta cú: P
i
=y
i
.P

i: Cu t tham gia phn ng (H
2
, N
2
, NH
3
)
Ta cú tc phn ng:
w= k
1
.p
1,5
.

3
5,1
2
NH
H
p
p
- k
2
.P
0,5

)(
5,1
2
3

H
NH
y
y
Khi ỏp sut tng thỡ tc phn ng thun cng tng t l vi P
1,5
, tc phn ng
nghch gim t l nghch vi P
0,5
. Nh vy khi ỏp sut tng thỡ tc ng phn tng.
+Nhit
Hng s tc phn ng: K=k
0
.e
-E/RT
k
0
:H s t l
E: Nng lng hot húa
T: Nhit
Nhit s lm tng tc phn ng do lm tng K. Theo nguyờn lý chuyn
dch cõn bng thỡ phn ng tng hp NH
3
thun nghch ta nhit nờn tng nhit lm
cõn bng phn ng chuyn dch theo chiu thun, nh hng xu ti nng cõn
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
19

Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
bng. Do ú tn ti giỏ tr nhit thớch hp. Ti ú thnh phn khớ, nhit , ỏp sut,
xỳc tỏc ng vi mi hiu sut thỡ tc phn ng ln nht. Mun tng nng NH
3
thỡ gim nhit cõn bng v nhit thớch hp.
+T l H
2
/N
2
Khi c nh nhit ỏp sut hm lng khớ tr thỡ tc phn ng ph thuc vo t l
r
0
= H
2
/N
2
do ú tn ti giỏ tr r
0
m ti ú tc hn ng ln nht.
0=

xtyPT
dr
dr
,,,
0






T ú ta xỏc nh uc tc ln nht ca phn ng l 1,5. Khi ú t l H
2
/N
2
l 1:3.
V cn phi duy trỡ t l ny trong sut quỏ trỡnh phn ng
+ nh hng khớ tr
Khớ tr lm thay i t l H
2
/N
2
, lm gim ỏp sut riờng phn ca chỳng
P
H2
=3/4(1-i)
2
P
N2
=1/4(1-i)

i: Nng hn hp khớ
Khi cú khớ tr thỡ ỏp sut tng hp NH
3
khụng phi l ỏp sut ca hn hp khớ m l
ỏp sut khi khụng cú khớ tr: P
hq
=P(1-i)
2
. Khi nng khớ tr cú trong hn h tng thỡ
gim nng cõn bng.
+Tc khụng gian (w)
Thi gian tip xỳc khớ: t =
w
1
Tc khụng gian ln s rỳt ngn thi gian tip xỳc lm nng khớ ra khi thỏp
gim. Mt khỏc tc khụng gian t l vi nng sut thit b:
G = 0,771.A.w.

A: phn NH
3
hỡnh thnh trong thỏp
A =
r
a
v
a
r
a
y
yy

+

100
y
r,v
a
: nng ra, vo thỏp


: gim th tớch
Nu gi nguyờn nng thỡ vic tng ỏp sut v tc khụng gian s lm tng
hiu sut thit b.
Tng tc khụng gian lm tng lng khớ vo thỏp nờn kớch thc thit b tng lờn.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
20
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Tng tc khụng gian thỡ tr lc thỏp tng, tiờu hao nguyờn liu tng lờn.

Thng duy trỡ tc khụng gian 30000-60000 h
-1
II.2.5.Xúc tác phản ứng tổng hợp
Cng nh nhng phn ng thun nghch, ta nhit khỏc nõng cao nng NH
3
trng thỏi cõn bng, cn h thp nhit . Nhng nh vy khụng th tng nhanh tc
phn ng, cho nờn phi dựng xỳc tỏc nõng cao tc phn ng.
Cỏc nguyờn t cú c im l lp v in t th hai tớnh t ngoi vo m
khụng bóo hũa thỡ u cú th lm xỳc tỏc cho quỏ trỡnh tng hp. Thớ d: Os, U, Fe,
Mo, Mn, W,
Trong ú U v Os cú hot tớnh cao nht. Nhng Os thỡ quỏ t cũn U thỡ d b
ng c bi hi nc, nờn chỳng rt ớt c s dng. Fe nguyờn cht cú hot tớnh
trung bỡnh, nhng tui th ngn v d mt hot tớnh; cũn Mn, Mo, W hot tớnh
khụng bng st.
Qua nhiu thớ nghim v nghiờn cu, cho n nay hu ht u dựng xỳc tỏc cú
thnh phn ch yu l Fe v thờm mt s ph gia.
Trong cụng nghip ó s dng hai loi xỳc tỏc st: Mt loi dng oxyt st, mt
loi dng feric cyanua. Loi feric cyanua trc kia dựng cho quỏ trỡnh ỏp sut thp,
tuy hot tớnh cao nhng d v v d trỳng c cho nờn hin nay ớt dựng. Xỳc tỏc dựng
ch yu hin nay l xỳc tỏc oxyt st.
Thnh phn ch yu ca oxyt st l oxyt st II v oxyt st III, thnh phn ph gia
l cỏc oxyt kim loi: Al
2
O
3
, CaO, Hg
2
O,. Núi chung trong xỳc tỏc oxyt st hm
lng FeO vo khong 24 - 38% trng lng. Nu tng hm lng FeO mt cỏnh hp
lớ thỡ cú th nõng cao tớnh chu nhit v tng bn ca xỳc tỏc. T l Fe

2+
/Fe
3+
xp x
bng 0,5 tng ng vi Fe
3
O
4
.
*Cú th gii thớch tỏc dng ca ph gia nh sau:
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
21
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
Mng li tinh th ca Fe
3
O
4

(FeO.Fe
2
O
3
) khi thờm Al
2
O
3
vo thỡ nú cú th tỏc
dng vi FeO hỡnh thnh Fe.Al
2
O
4
(FeO.Al
2
O
3
). Cho nờn Fe
3
O
4
v Fe.Al
2
O
4
d hỡnh
thnh hn tinh (hn hp tinh th). Sau khi xỳc tỏc st b H
2
hon nguyờn thnh - Fe,
cũn Al

2
O
3
khụng b hon nguyờn. Nu khụng thờm Al
2
O
3
thỡ do khong cỏch mng
li tinh th ca Fe
3
O
4
v - Fe khỏc nhau, cho nờn khi kt tinh st rt d xy ra hin
tng kt tinh li, khi cú Al
2
O
3
thỡ nú nm kt gia, ngn nga s ln lờn ca nhng
tinh th st nh. Khi ú din tớch b mt ln, nõng cao nng lng d ca b mt lm
cho hot tớnh cng tng.
Ngoi ra khi hm lng Al
2
O
3
tng i cao thỡ tớnh chu nhit ca xỳc tỏc cng
tng.
Nhng nu hm lng Al
2
O
3

quỏ nhiu cng cú hi vỡ khi ú khú tin hnh hon
nguyờn xỳc tỏc oxit st, mt khỏc do Al
2
O
3
th hin tớnh axit nờn gõy khú khn cho
quỏ trỡnh nh NH
3
sinh ra b mt .
*Tỏc dng ca K
2
O:
Theo thuyt in t v xỳc tỏc thỡ trong quỏ trỡnh hp ph N
2
v H
2
trng thỏi
khớ to thnh NH
3
v trong quỏ trỡnh gii hp NH
3
, khớ hp ph u cn in t t
xỳc tỏc cho nờn khi thờm K
2
O vo xỳc tỏc s lm cho in t d thoỏt ra, do ú cú li
cho quỏ trỡnh ny. Cho nờn sau khi thờm Al
2
O
3
thỡ nờn thờm K

2
O.
Theo nghiờn cu gn õy, ngi ta cho rng khi thờm K
2
O thỡ cũn lm tng kh
nng chu c ca xỳc tỏc khi gp H
2
S.
Ngoi ra, gn õy cũn cú xu hng thờm cỏc ph gia nh CaO, SiO
2
. Sau khi
thờm thỡ tng c tớnh n nh.
* Tỏc dng ca Al
2
O
3
:
Al
2
O
3
kt hp vi FeO hỡnh thnh FeO.Al
2
O
3
to thnh mt hn tinh.Khi hon nguyờn
xỳc tỏc Fe
3
O
4

b kh thnh Fe,cũn Al
2
O
3
khú b kh to
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
22
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
thnh lp mng bo v Fe ng thi; lm tng kh nng chu nhit ca xỳc tỏc.
Thng khng ch t l Al
2
O
3
~2-4% nu cao quỏ s th hin tớnh axit lm NH
3
khú
nh ra khi b mt xỳc tỏc.

* Tỏc dng ca CaO :
Lm tng tớnh n nh nhit ca xỳc tỏc,gim nhit d núng chy v nht cua
dung dchcú li cho vic phõn tỏn Al
2
O
3
trong Fe
3
O
4
, lm tng kh nng phỏt huy ca
Al
2
O
3
.
II.2.6.Các yu tố ảnh hởng đến phản ứng tổng hợp
* nh hng t l H
2
/N
2
Qua phn ng t l H
2
/N
2
=3/1.Do ú cn phi khng ch t l ny sao cho
khụng i trong sut quỏ trỡnh phn ng tng hp,mun t c iu ú thỡ phi
khng ch t khõu ch khớ nguyờn liu
* nh hng ca ỏp sut v nhit

20
40
60
80
100
20
40 60
80
100
200
300
400
500
600
700
800
Nồng độ
NH
3
%
Đồ thị phụ thuộc của nồng độ cân bằng vào áp suất
áp suất, MPa
T phn ng tng hp : 3H
2
(k) + N
2
(k) 2NH
3
(k) + Q
õy l phn ng hai chiu to nhit gim th tớch, phn ng din ra theo chiu

thun thỡ phi tng ỏp sut gim nhit . ỏp sut cng tng, nhit cng thp thỡ
hiu sut to NH
3
cng tng. Thc t ỏp sut khụng th tng tựy ý m cũn ph thuc
vo iu kin kinh t k thut, thụng thng tin hnh theo lu trỡnh trung ỏp.
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
23
Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
+ V mt nhit cng thp cng tt, song lỳc ú tc phn ng li rt chm do ú
cn cú xỳc tỏc v nhit thớch hp cú tc phn ng ln (nhit hot tớnh).
Trong cụng nghip xỳc tỏc thớch hp l FeO, Fe
2
O
3
v nhit hot tớnh ca nú l
450-500, nhit ny thớch hp vi lu trỡnh trung ỏp.
* nh hng ca xỳc tỏc

Tỏc dng ch yu ca xỳc tỏc l lm tng tc phn ng do ú yờu cu xỳc tỏc
phi m bo cỏc tiờu chun sau:
- Cú hot tớnh cao nhit thp
- Cú kh nng khỏng ng c vi cỏc thnh phn khớ th em vo
- bn c nhit ln
- Thi gian dựng c lõu
- Quỏ trỡnh ch to n gin, vt liu d kim r tin.
So sỏnh cỏc loi xỳc tỏc cú th dựng ngi ta thy xỳc tỏc oxit st l phự hp vi c
im trờn .Trong thnh phn xỳc tỏc ch yu l FeO,Fe
2
O
3
vi t l Fe
3+
/Fe
2+
=2.
lm tng bn, tng b m xỳc tỏc, tng hot tớnh .v.v., khi pha ch ngi ta cho vo
xỳc tỏc cỏc cht ph gia nh: Al
2
O
3
, K
2
O, CaO.
* nh hng lng NH
3
tun hon
Trong quỏ trỡnh phn ng tng hp, phn ng ln u khụng th chuyn ht H
2

v N
2
thnh NH
3
c. Do ú tn dng nguyờn liu, khi phõn ly NH
3
phn khớ cũn
li cho tr li tip tc tng hp tip. Nu quỏ trỡnh phõn ly khụng trit , trong hn
hp khớ tr li tun hon cũn ln NH
3
s lm
cn tr quỏ trỡnh tng hp. Do vy yờu cu hn hp khớ sau phõn ly tr li tun hon
cú hm lng <0,5%.
* nh hng ca lng khớ tr trong khớ tng hp
Hn hp khớ N
2
v H
2
a vo thỏp tng hp NH
3
cú ln ớt khớ CH
4
, khớ ny
khụng nh hng n quỏ trỡnh tng hp xong nú cng khụng mt i v c tn ti
trong khớ tun hon. Nu c tun hon tiờp tc thỡ hm lng ca
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
24

Tr ờng ĐHCN Hà Nội







Báo cáo th
c
tập
nú ngy cng tng trong hn hp khớ tng hp s lm gim ỏp sut riờng phn ca H
2
v N
2
nh hng n hiu sut tng hp NH
3
. Do vy trong cụng nghip ngi ta
phúng khụng khớ phõn ly im cú hm lng CH
4
cao nht. im phúng khụng
thng trc khi qua mỏy nộn.
*nh hng khuych tỏn trong
Trong quỏ trỡnh tng hp nh hng ca khuych tỏn trong lờn quỏ trỡnh l rt
nh. Nhng thc t sn xut ngn lc cn trong thỏp tng hp quỏ ln thỡ ht
xỳc tỏc khụng nờn quỏ nh. Mt khỏc b mt trong xỳc tỏc ln gp rt nhiu ln b
mt ngoi, do ú phn ng tng hp ch yu din ra b mt trong, vỡ vy khụng
c coi nh nh hng ca khuych tỏn trong. Thc t sn xut nờn dựng xỳc tỏc cú
c ht nh gim bt nh hng khuych tỏn trong nhm nõng cao hiu sut tng
hp.

II.2.7.Một số tính chất và ứng dụng cuả NH
3
* Tính chất vật lý
Amôniac có công thức phân tử là NH
3
là một khí không màu, nhẹ hơn không khí, và
có mùi đặc trng.
Bảng I.1. Các đặc trng vật lý của NH
3

Khối lợng phân tử 17,03
Thể tích phân tử ( ở 0
o
C, 101,3 KPa) 22,08 l/mol
Tỉ trọng pha lỏng 0,6386 g/cm
3
Tỉ trọng pha khí 0,7714 g/l
p suất tới hạn 11,28 Mpa
Nhiệt độ tới hạn 132,4
0
C
Tỉ trọng tới hạn 0,235 cm
3
/g
Thể tích tới hạn 4,225 cm
3
/g
ộ dẫn nhiệt tới hạn 0,522 Kj.K
-1
. h

-1
. m
-1
ộ nhớt tới hạn 23,90. 10
3
mPa.s
iểm nóng chảy -77,71
0
C
Nhiệt nóng chảy 332,3 Kj/Kg
p suất hóa hơi 6,077 Kpa
iểm sôi -33,43
0
C
Sinh Viên: Vũ Thị Hải Yến Lớp: LT CNH
2
-K
3
25