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1)  commercial A301 ammonia synthesis catalyst
工业A301氨合成催化剂
2)  A301 ammonia synthesis catalyst
A301氨合成催化剂
1.
The irregular A301 ammonia synthesis catalyst is spheroidized by means of shape factor and equivalent diameter.
对于不规则形状A301氨合成催化剂,测定了其形状系数和球化的当量直径及高压下本征动力学方程,用SPSR法测定了不规则催化剂颗粒的曲折因子,根据多组分单一反应等温球形A301氨合成催化剂内反应-扩散-维模型,用正交配置法结合解非线性方程组的Broyden拟牛顿法求解了模型,获得了催化剂粒内各组分的浓度分布和催化剂的内扩散有效因子。
3)  ammonia synthesis A301 catalyst
氨合成A301催化剂
4)  A301 catalyst
A301催化剂
5)  pre-reducing catalyst A301
A301预还原催化剂
6)  ammonia synthesis catalyst
氨合成催化剂
1.
Preparation and performance of ruthenium ammonia synthesis catalysts supported on cylinder-shaped activated carbon;
圆柱状成形Ru/AC氨合成催化剂制备及性能
2.
Study on mechanical strength of FeO-based ammonia synthesis catalyst;
FeO基氨合成催化剂的机械性能研究
补充资料:合成氨工业发展史
      氨是一种制造化肥和工业用途众多的基本化工原料。随着农业发展和军工生产的需要,20世纪初先后开发并实现了氨的工业生产。从氰化法演变到合成氨法以后,近30年来,原料不断改变,余热逐渐利用,单系列装置迅速扩大,推动了化学工业有关部门的发展以及化学工程进一步形成,也带动了燃料化工中新的能源和资源的开发。
  
  早期氰化法  1898年,德国A.弗兰克等人发现空气中的氮能被碳化钙固定而生成氰氨化钙(又称石灰氮),进一步与过热水蒸气反应即可获得氨:
  
  
  
   CaCN2+3H2O─→2NH3+CaCO31905年,德国氮肥公司建成世界上第一座生产氰氨化钙的工厂,这种制氨方法称为氰化法。第一次世界大战期间,德国、美国主要采用该法生产氨,满足了军工生产的需要。氰化法固定每吨氮的总能耗为153GJ,由于成本过高,到30年代被淘汰。
  
  合成氨法  利用氮气与氢气直接合成氨的工业生产曾是一个较难的课题。合成氨从实验室研究到实现工业生产,大约经历了150年。直至1909年,德国物理化学家F.哈伯用锇催化剂(见金属催化剂)将氮气与氢气在17.5~20MPa和500~600℃下直接合成,反应器出口得到6%的氨,并于卡尔斯鲁厄大学建立一个每小时80g合成氨的试验装置(图1)。但是,在高压、高温及催化剂存在的条件下,氮氢混合气每次通过反应器仅有一小部分转化为氨。为此,哈伯又提出将未参与反应的气体返回反应器的循环方法。这一工艺被德国巴登苯胺纯碱公司所接受和采用。由于金属锇稀少、价格昂贵,问题又转向寻找合适的催化剂。该公司在德国化学家A.米塔斯提议下,于1912年用2500种不同的催化剂进行了6500次试验,并终于研制成功含有钾、铝氧化物作助催化剂的价廉易得的铁催化剂(见无机化工催化剂)。而在工业化过程中碰到的一些难题,如高温下氢气对钢材的腐蚀、碳钢制的氨合成反应器寿命仅有80h以及合成氨用氮氢混合气的制造方法,都被该公司的工程师C.博施所解决。此时,德国国王威廉二世准备发动战争,急需大量炸药,而由氨制得的硝酸是生产炸药的理想原料,于是巴登苯胺纯碱公司于1912年在德国奥堡建成世界上第一座日产30t合成氨的装置,1913年9月9日开始运转,氨产量很快达到了设计能力。人们称这种合成氨法为哈伯-博施法,它标志着工业上实现高压催化反应的第一个里程碑。由于哈伯和博施的突出贡献,他们分别获得1918、1931年度诺贝尔化学奖。其他国家根据德国发表的论文也进行了研究,并在哈伯-博施法的基础上作了一些改进,先后开发了合成压力从低压到高压的很多其他方法(表1)。
  
  到30年代初合成氨成为广泛采用的制氨方法(表2)。70年代以来,合成氨的生产不仅促进了如高压、低温、原料气制造、气体净化、特殊金属冶炼以及催化剂研制等方面的发展,还对一些化学合成工业,如尿素、甲醇和高级醇、石油加氢精制、高压聚合等起了巨大的推动作用。
  
  原料构成改变  自从合成氨工业化后,原料构成经历了重大的变化。
  
  ①煤造气时期 第一次世界大战结束,很多国家建立了合成氨厂,开始以焦炭为原料。20年代,随着钢铁工业的兴起,出现了用焦炉气深冷分离制氢的方法。焦炭、焦炉气都是煤的加工产物。为了扩大原料来源,曾对煤的直接气化进行了研究。1926年,德国法本公司采用温克勒炉气化褐煤成功。第二次世界大战结束,以焦炭、煤为原料生产的氨约占一半以上。
  
  ②烃类燃料造气时期 早在20~30年代,甲烷蒸汽转化制氢已研究成功。50年代,天然气、石油资源得到大量开采,由于以甲烷为主要组分的天然气便于输送,适于加压操作,能降低氨厂投资和制氨成本,在性能较好的转化催化剂(见无机化工催化剂)、耐高温的合金钢管相继出现后,以天然气为原料的制氨方法得到广泛应用。接着抗积炭的石脑油蒸汽转化催化剂研制成功,缺乏天然气的国家采用了石脑油为原料。60年代以后,又开发了重质油部分氧化法制氢。到1965年,焦、煤在世界合成氨原料中的比例仅占5.8%。从此,合成氨工业的原料构成由固体燃料转向以气、液态烃类燃料为主的时期。
  
  装置大型化  由于高压设备尺寸的限制,50年代以前,最大的氨合成塔能力不超过日产200t氨,60年代初不超过日产400t氨。随着由汽轮机驱动的大型、高压离心式压缩机研制成功,为合成氨装置大型化提供了条件,大型合成氨厂的数目也逐年增多(图2)。合成氨厂大型化通常指规模在日产540t(600sh.t)以上的单系列装置。1963和1966年美国凯洛格公司先后建成世界上第一座日产540t和900t氨的单系列装置,显示出大型装置具有投资少、成本低、占地少和劳动生产率高等显著优点。从此,大型化成为合成氨工业的发展方向。近20多年来,新建装置大多为日产1000~1500t氨,1972年建于日本千叶的日产1540t(1700st.t)氨厂是目前世界上已投入生产的最大单系列装置。
  
  中国合成氨工业的发展  1949年前,全国仅在南京、大连有两家合成氨厂,在上海有一个以水电解法制氢为原料的小型合成氨车间,年生产能力共为46kt氨。中华人民共和国成立以后,合成氨的产量增长很快(图3)。为了满足农业发展的迫切需要,除了恢复并扩建旧厂外,50年代建成吉林、兰州、太原、四川四个氨厂。以后在试制成功高压往复式氮氢气压缩机和高压氨合成塔的基础上,于60年代在云南、上海、衢州、广州等地先后建设了20多座中型氨厂。此外,结合国外经验,完成“三触媒”流程(氧化锌脱硫、低温变换、甲烷化)氨厂年产50kt的通用设计,并在石家庄化肥厂采用。与此同时开发了合成氨与碳酸氢铵联合生产新工艺,兴建大批年产5~20kt氨的小型氨厂,其中相当一部分是以无烟煤代替焦炭进行生产的。70年代开始到80年代又建设了具有先进技术,以天然气、石脑油、重质油和煤为原料的年产300kt氨的大型氨厂,分布在四川、江苏、浙江、山西等地。1983、1984年产量分别为16770kt、18373kt(不包括台湾省),仅次于苏联而占世界第二位。现在已拥有以各种燃料为原料、不同流程的大型装置15座,中型装置57座,小型装置1200多座,年生产能力近20Mt氨。
  

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