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选择反应适宜的条件

来源:作者:张瀚 点击: 所属专题: 合成氨

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工业生产中既要考虑尽量增大反应物转化率,充分利用原料又要选择较快的反应速率,提高单位时间产率。以上两点就是选择反应条件的出发点,当二者发生矛盾时,要结合具体情况辩证分析,找出最佳反应条件。 以合成氨反应为例: ( 1)增压:合成氨的反应是有气体参加的反

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   工业生产中既要考虑尽量增大反应物转化率,充分利用原料又要选择较快的反应速率,提高单位时间产率。以上两点就是选择反应条件的出发点,当二者发生矛盾时,要结合具体情况辩证分析,找出最佳反应条件。

  以合成氨反应为例:

  

  1)增压:合成氨的反应是有气体参加的反应,加压可加快反应速率;合成氨的反应是气体体积减小的反应,加压可促使平衡向右移动,提高 的转化率。因此增压既可加快反应速率,又能提高 的产率,但增压受到动力、设备条件制约,结合实际生产条件,只能适当增压。一般为

  2)降温:合成氨的反应为放热反应,降低温度促使平衡向有移动,有利于 转化为 ;但降温必然减缓了反应速率,影响单位时间产率。生产中将二者综合考虑,既要保证 的转化率,又要保证较快的反应速率,只能选择适中的温度500℃左右。应注意该温度为催化剂活化温度,低于此温度,催化剂不起作用。

  3)使用催化剂:催化剂只改变反应速率,不会影响平衡移动,但使用了催化剂可以使合成氨生产,在较低温度下达到较高速率,显然这是有利于 的转化的。可以说催化剂解决了升温有利于提高反应速率而不利于 转化率的提高这一矛盾。

  应注意催化剂的如下特点:

  ①选择性:不同的反应选择不同的催化剂,如合成氨选择了铁触媒。每种催化剂都是对特定的反应有催化作用,并非能改变任何化学反应的速率。

  ②灵敏性:催化剂中混入杂质,常常会失去催化作用,称催化剂“中毒”,因此反应气体进入反应器前必须净化。

  ③催化剂只有在活化温度以上才能起催化作用,如铁触媒活化温度为500℃,因此该温度为合成氨的适宜温度

(责任编辑:化学自习室)
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