明德至善好學(xué)力行二氧化碳轉(zhuǎn)化技術(shù)與原理2目錄第0章緒論第一章二氧化碳形成含氧官能團原理第二章二氧化碳與甲烷重整反應(yīng)二氧化碳合成烴類化合物第三章第四章二氧化碳酯化反應(yīng)第五章二氧化碳羧基化反應(yīng)第六章二氧化碳合成含氮化合物第七章典型二氧化碳熱催化轉(zhuǎn)化技術(shù)第一篇二氧化碳的熱催化轉(zhuǎn)化3

二氧化碳作為惰性物質(zhì)，可以與形態(tài)多樣的含氮化合物發(fā)生反應(yīng)，生成諸如碳酸氫銨、尿素、酰胺以及含氮雜環(huán)等化合物。尤其是以二氧化碳為原料合成尿素的過程，是一個典型的無機物制取有機物的反應(yīng)，也是工業(yè)化規(guī)模最大、最成熟的利用二氧化碳生產(chǎn)工業(yè)用品的工藝過程。同時，直接利用CO2和N2兩種惰性氣體，轉(zhuǎn)化制備各種化工產(chǎn)品也是研究的熱點。本章將簡單介紹二氧化碳參與的與含氮化合物的反應(yīng)機理及路徑。尿素酰胺碳酸氫銨第6章二氧化碳合成含氮化合物4反應(yīng)1：氨與二氧化碳生成氨基甲酸銨化學(xué)方程式：2NH3?(l)+CO2?(g)?NH4?COONH2?(l)ΔH=?117.2kJ/mol反應(yīng)特點：快速、強放熱、可逆反應(yīng)分子數(shù)減少平衡轉(zhuǎn)化率：約98%第6章二氧化碳合成含氮化合物5反應(yīng)2：氨基甲酸銨脫水生成尿素化學(xué)方程式：

NH4?COONH2?(l)?CO(NH2?)2?(l)+H2?O(l)ΔH=16.7kJ/mol反應(yīng)特點：緩慢、低吸熱、可逆反應(yīng)僅在液體狀態(tài)下可見反應(yīng)速率平衡轉(zhuǎn)化率：55%~80%第6章二氧化碳合成含氮化合物6第6章二氧化碳合成含氮化合物反應(yīng)1：強放熱反應(yīng)

反應(yīng)熱及時轉(zhuǎn)移有利于平衡右移反應(yīng)2：低吸熱反應(yīng)

反應(yīng)速率較慢，需在液體狀態(tài)下進行工業(yè)優(yōu)化：控制溫度、壓力以提高轉(zhuǎn)化率反應(yīng)熱的有效利用反應(yīng)熱與平衡7第6章二氧化碳合成含氮化合物8第6章二氧化碳合成含氮化合物原料：液氨（NH?）。二氧化碳（CO?）。主要系統(tǒng)：原料加壓系統(tǒng)。尿素合成系統(tǒng)。低壓循環(huán)回收系統(tǒng)。蒸發(fā)造粒系統(tǒng)。核心設(shè)備：合成塔、氣提塔、高壓甲銨冷凝器、高壓洗滌器。合成塔與氣提塔流程合成塔：液體甲銨與少量NH?、CO?進入塔底。塔內(nèi)設(shè)篩板，防止物料返混。尿素合成反應(yīng)液上升至正常液位，經(jīng)溢流管排出。氣提塔：合成反應(yīng)液進入氣提塔上部