合成氨生產有什么氣體,廢水,固體污染物產生?
一、合成氨生產有什么氣體,廢水,固體污染物產生?
氣體含有二氧化碳,水蒸氣,氟化氫以及氣體氟化物,一氧化碳等氣體和固體粉塵。
固體粉塵對人體的呼吸系統危害很大,會造成氣管,支氣管炎。以及肺部疾病。
二氧化碳會造成溫室效應。氟化物中的CF4和C2F6其溫室作用效果是二氧化碳的6500-10000倍。
一氧化碳會造成人類缺氧中毒。
氟化氫HF則是一種劇毒氣體,通過皮膚或呼吸道進入人體,僅需1.5g便可以致死。
二、合成氨固氮法是如何發明與應用的?
地球上倍增的人口,要求人類生產出更多的糧食來支撐。但是,地球的空間是固定的,人均的土地不會增加。解決問題的辦法之一便是設法對糧食畝產量的提高。糧食作物的生長需要磷肥、鉀肥和氮肥,沒有這些肥料,就難有好收成。因此,各種肥料的重要性和氮肥在各種肥料中的關鍵作用逐漸被人們所認識。
過去,氮肥以硝酸鈉和硫酸銨的形式被大量使用。由于需要量的迅速增加,人們不禁開始擔心硝酸鈉會很快用光,硫酸銨也將出現短缺現象。因此,固氮問題引起了科學界的高度重視。氮氣約占地球整個空氣的4/5。盡管空氣中有大量的游離氮,但氮的化學性質很不活潑,直接利用很困難。科學家發現,在自然界常溫狀態下,游離氮只能被一種在豆科植物上生成的細菌直接利用,這種細菌叫做根瘤菌。根瘤菌有一種絕妙的本領,那就是它具有固氮的功能,能夠在常溫下將空氣中的氮氣轉化成自身所需要的氮肥。
1902年,德國卡爾斯魯厄工程學院化學教授哈柏開始了固定氮為氮氧化物和氨(氮的最普通的化合物)的研究這一劃時代的科研工作。在化學平衡理論的指導下,他開始一點一點地、耐心地進行試驗。他曾把能夠經受數百個大氣壓的反應容器鑲嵌在槍彈殼里,利用阿馬埃爾社團的瓦斯燈公司提供的鉑、鎢、鈾等稀有金屬材料,冒著高溫、高壓的危險不斷實驗尋找著新的催化劑。
1907年,哈柏等人終于在約550℃和150至250個大氣壓的不尋常的高壓條件下,成功地得到了8.25%的氮的化合物――氨,并第一次成功地制得了0.1公斤的合成氨,從而使合成氨的研制工作有可能突破實驗室,開始進入實用領域轉變成工業化生產。
1909年,哈柏又提出“循環”的概念。所謂“循環”,就是讓沒有發生化學反應的氮氣和氫氣重新回到反應器中去,而把已反應的氨通過冷凝分離出來。這樣,周而復始,可以提高合成氨的獲得率,使流程實用化。這一概念的提出,可以說是合成氨研制技術邁向工業化進程中具有決定性意義的重大突破。
1919年,瑞典科學院考慮到哈柏發明的合成氨已在經濟生產中顯示出巨大的作用,便決定為哈柏頒發1918年度的世界科學最高榮譽――諾貝爾化學獎,以表彰他在合成氨研究方面的卓越貢獻。哈柏在領獎時發表的講話中,曾將合成氨發明的特點說成是“將石頭變成面包”,不想竟引起了全世界科學界的一致暴怒。一些評論家甚至將哈柏的發明與德國發動第一次世界大戰聯系起來,認為他的發明也使得德國戰時炸藥的生產能力大為增強。
不管哈柏本人的比喻是否恰當,但是他的發明的確開辟了人類直接利用游離狀態氨的途徑,也開創了高壓合成氨的化學方法。它的意義不僅僅是使大氣中的氮氣變成了生產化肥“取之不盡、用之不竭”的廉價來源,而且使得農業生產發生了根本的變革。同時,這項發明也大大推動了與之有關的科學、技術的發展。如1923年,在100至200個大氣壓條件下甲醇的合成;1926年,在100個大氣壓條件下的人造石油;1937年,在1400個大氣壓條件下的高壓聚乙烯生產等,無不與合成氨理論的建立和發展有關。從這一點來說,哈柏開創了化學科研事業的新時代。
三、國內大連理工的低溫甲醇洗技術40萬噸合成氨以上運行怎么樣
樓主所說的30/40/45的合成氨我不知道處理氣量是多大,但是我知道現在新奧運行的60甲醇的大連甲醇洗效果還不錯。久泰準備開工的是100甲醇的,也采用的單套的大連技術。
四、合成氨工業的發展趨勢
①原料路線的變化方向。從世界燃料儲量來看,煤的儲量約為石油、天然氣總和的10倍,自從70年代中東石油漲價后,從煤制氨路線重新受到重視,但因以天然氣為原料的合成氨裝置投資低、能耗低、成本低的緣故,預計到20世紀末,世界大多數合成氨廠仍將以氣體燃料為主要原料。
②節能和降耗。合成氨成本中能源費用占較大比重,合成氨生產的技術改進重點放在采用低能耗工藝、充分回收及合理利用能量上,主要方向是研制性能更好的催化劑、降低氨合成壓力、開發新的原料氣凈化方法、降低燃料消耗、回收和合理利用低位熱能等。如今已提出以天然氣為原料的節能型合成氨新流程多種,每噸液氨的設計能耗可降低到約29.3GJ。
③與其他產品聯合生產。合成氨生產中副產大量的二氧化碳,不僅可用于冷凍、飲料、滅火,也是生產尿素、純堿、碳酸氫銨的原料。如果在合成氨原料氣脫除二氧化碳過程中能聯合生產這些產品,則可以簡化流程、減少能耗、降低成本。中國開發的用氨水脫除二氧化碳直接制碳酸氫銨新工藝,以及中國、意大利等國開發的變換氣氣提法聯合生產尿素工藝,都有明顯的優點。
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