氨合成催化劑和合成塔學(xué)習(xí)內(nèi)容：1.氨合成催化劑2.氨合成塔（1）氨合成催化劑的組成：主要成分：Fe3O4(FeO·Fe2O3，[Fe2+]/[Fe3+]0.5)活性成分：Fe促進劑：K2O，CaO，Al2O3，SiO2以精選的天然磁鐵礦熔融制作成2-3mm厚、5-10mm外徑的、黑色有金屬光澤、有磁性的不規(guī)則片狀顆粒。1.氨合成催化劑3

（2）氨合成催化劑中各組分的作用：

Al2O3：增加催化劑比表面積，防止還原后鐵微晶長大聚集，提高催化劑活性和穩(wěn)定性。

K2O：可使催化劑的金屬電子逸出功降低，利于氮分子的吸附和活化，加快氨的脫附。

CaO：有利于Al2O3和Fe3O4固熔體的形成，降低固熔體的熔點和黏度，另外還能提高催化劑的熱穩(wěn)定性和抗毒能力。

SiO2：磁鐵礦的雜質(zhì)，類似于Al2O3，可穩(wěn)定α-Fe晶粒，增強催化劑的抗毒性和熱穩(wěn)定性。

4催化劑的還原原理：一方面使四氧化三鐵充分還原為α-Fe，另一方面使還原生成的鐵結(jié)晶不因重結(jié)晶而長大，以保證有最大的比表面積和更多的活性中心。

確定還原條件的原則：鐵系催化劑的還原（活化）原理：（3）催化劑的還原5（4）鐵系催化劑的鈍化

還原后的活性鐵遇到空氣會發(fā)生強烈的氧化反應(yīng)，放出的熱量能使催化劑燒結(jié)失去活性。因此，已還原的催化劑與空氣接觸之前要進行緩慢的氧化，使催化劑表面形成一層氧化鐵保護膜，這一過程稱為鈍化。鈍化后的催化劑再次使用時，只需稍加還原即可投入生產(chǎn)操作，和鈍化前相比，催化劑的活性不變。

鈍化方法：將壓力降到0.5-1MPa，溫度降到50-80℃，用氮氣置換系統(tǒng)后逐漸導(dǎo)入空氣，使氮氣中氧含量在0.2-0.5%。6CO、CO2、H2O砷及其化合物毒物暫時毒物永久毒物氧及含氧的化合物硫及其化合物氯及其化合物磷及其化合物（5）催化劑中毒7（6）催化劑的衰老主要原因：

α-Fe微晶逐漸長大，催化劑內(nèi)表面變小，催化劑粉碎及長期慢性中毒所致。合成反應(yīng)的條件：高溫高壓高溫高壓下氣體介質(zhì)對金屬結(jié)構(gòu)的影響氫氣：氫脆、氫腐蝕氮氣：生成氮化物2氨合成塔內(nèi)件：只承受高溫不承受高壓。鎳鉻不銹鋼外筒：只承受高壓不承受高溫。普通合金鋼或優(yōu)質(zhì)低碳鋼合成塔的類型1連續(xù)換熱式氨合成塔的結(jié)構(gòu)氨合成反應(yīng)類型：可逆放熱反應(yīng)，存在最適宜溫度

為了提高合成塔的效率，合成塔內(nèi)的溫度應(yīng)盡可能控制在最適宜溫度下以加快合成反應(yīng)速率，因而要求：冷管的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足隨氨含量的增加，最適宜溫度逐漸降低。單位床層的理論放熱量與冷管的實際移熱量相一致。由于原料氣自上而下通過催化劑床層，上部原料氣分壓高，反應(yīng)速率快，放熱多，越往下原料氣分壓越低，反應(yīng)速率慢，放熱少，因此理想的冷管結(jié)構(gòu)是催化床上部的傳熱溫差大，下部的傳熱溫差小。并流三套管式冷管結(jié)構(gòu)2.冷激式氨合成塔的結(jié)構(gòu)多段絕熱式固定床結(jié)構(gòu)。反應(yīng)一段之后進行冷激降溫，然后進