液氨又称无水氨,是一种无色液体,有强烈的刺激性气味。氨作为一种重要的化工原料,为了便于运输和储存,通常被加压或冷却以获得液氨。液氨易溶于水,溶于水后形成铵离子NH4+和氢氧根离子OH-等。溶液是碱性的。液氨多储存在耐压钢瓶或钢罐中,不能与乙醛、丙烯醛、硼等物质共存。液氨在工业中应用广泛,具有腐蚀性和挥发性,因此其化学事故率很高。
合成液氨的方法:
高压法
工作压力70-100mpa,温度550-650℃。该方法的主要优点是氨合成效率高,易于分离混合物中的氨。因此,工艺和设备相对紧凑。但由于合成效率高、放热多、催化剂温度高、易过热、失去活性,催化剂的使用寿命短。由于高温高压运行,设备制造和材料要求高,投资成本大。这种方法在工业上很少使用。
中压法
工作压力20-60mpa,温度450-550℃。它的优缺点介于高压法和低压法之间。该方法技术相对成熟,经济性较好。因为合成压力是由设备投资和压缩功耗决定的。在电耗方面,综合系统电耗占全厂总电耗的比例最大。电耗不仅取决于压力,还取决于其他工艺指标和工艺布置。一般来说,在15-30pa的范围内,功耗差别不大,所以世界上很多人都采用这种方法。
低压法
工作压力10MPa左右,温度400~450℃。由于操作压力和温度较低,设备要求低,易于管理,催化剂活性高,是该方法的优点。但该法所用催化剂对毒物非常敏感,易中毒,使用寿命短,对原料气的纯度要求严格。由于操作压力低,合成氨效率低,分离困难,工艺复杂。这种方法已不再用于工业生产。氨合成工艺可分为四个部分:原料气制备;原料气净化;气体压缩和氨合成。
其他法
在苯胺工业连续生产二苯胺的过程中(在催化剂作用下),会产生副产氨,经压缩冷却后形成液氨。在这个过程中,需要排放污染物和引入杂质,因此液氨的纯度较低,使用受到限制。
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