探析合成氨分离方法的比较及其吸附分离的初步研究

《探析合成氨分离方法的比较及其吸附分离的初步研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、四川大学硕士学位论文合成氨分离方法的比较及其吸附分离的初步研究姓名：何景连申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：杨景昌20050501合成氨分离方法的比较及其吸附分离的初步研究化学工艺专业研究生何景连指导教师杨景昌合成氨是高能耗产品，高合成压力是其能耗高的重要因素之一。合成氨冷凝分离方法不仅需要消耗大量的制冷功，而且在很大程度上限制了合成压力的降低。吸收分离法和吸附分离法不受纯氨的气一液平衡的限制，有望在较低的压力下达到较好的分离效果。根据提出的硝酸锂吸收分离法、碱土金属氯化物吸附分离法和传统的冷凝分离法，对过程进行模拟计算，考察了冷却水温度、余热温度对三种方法消耗能量的影响。对硝酸锂

2、吸收法分离氨，余热的最小适宜温度为80"C左右，此时消耗的余热量最低；对氯化钙吸附剂，在1066C解吸时所用余热量最低，随余-热温度增高，其消耗量有明显的增加；而对氯化锶吸附剂，在80。C热解吸时余热消耗量较少，随余热温度的增高，其消耗量增加缓慢。将三种方法的耗黼量进行了比较，冷凝法分离氨炯耗最高，约2003．5kW；硝酸锂吸收法炯耗最低，为1078．0kW；而氯化钙、氯化锶吸附法分别为1798．3kW和1666．8kW。吸收法和吸附法分离氨耗斓量低于冷凝法耗炳量，从而进一步说明吸收法、吸附法分离氨的优越性。在)嘲耗方面，虽吸收法较吸附法优越，但由于吸收法中溶液夹带会对合成氨催化剂产生不利

3、影响，且必须使用高压溶液循环泵等，选择吸附分离法进行实验研究。在吸附法分离氨实验研究中，为克服碱土金属氯化物吸附剂在反复的吸附一解吸过程中易膨胀、结焦的缺陷，用浸渍焙烧法使氯化钙附着于粗孔硅胶载体内表面制成复合吸附剂，并考察了焙烧温度对复合吸附剂吸附性能的影响。在400～500℃焙烧的复合吸附剂对氨的吸附量较大，约1．16～1．20gNH3／gCaCl2。：l鬣dn压力对复合吸附剂的氨吸附量影响较小。在o．4～O．8MPa压力范围内，当吸附温度为35。C时，复合吸附剂吸附氨量约1．206gNH3／gCaCl2，不随压力升高而变化；当吸附温度为110"C时，复合吸附剂吸附氨量随压力升高而缓慢

4、增加。设定冷却水温度分别为25℃和32℃，在吸附温度35℃、解吸温度110"(2下进行氨分离时，复合吸附剂分离氨量分别为O．859NH3／gCaCl2和0．849NHggCaCl2，其分离能力相当高。建议在进一步的系统研究中，对氯化钙和氯化锶在多孔载体上单层分散条件进行深入的研究，对不同的复合吸附剂制备方法和氨吸附性能进行较全面的研究，为负载碱土金属氯化物的氨复合吸附剂及其吸附分离过程的开发奠定基础。关键词：合成氨；分离；硝酸锂；氯化钙；粗孔硅胶：复合吸附剂；吸收；吸附：IIComparisonbetweenMethodsofSyntheticAmmoniaSeparationandPri

5、maryStudyontheAdsorptionSeparationSpeciality：ChemicalTechnologyPostgraduate：HeJinglianSupervisor：YangJingchangSyntheticammoniaistheproductwithhighenergyconsumptions，andtheoneofreasonsisthehighpressure．Ammoniaseparationbycondensationnotonlyexpendsthemuchofrefrigerationwork，butalsolimitstodecreaseth

6、epressureinammoniasynthesis．Buttheammoniaseparationbyabsorptionandadsorptionbannotberestrictedbygas-liquidequilibriumofammonia，anditishopedthatthegoodeffectisobtainedatlowpressure．Ammoniaseparationprocessesfromthemixturegaseswithcondensation，absorptionbylithiumnitrate，andadsorptionbyalkaline-earth

7、metalschlorideweresimulated．Theeffectsofcooling—watertemperatureandheatingtemperaturewerefocusedon．Thefeasibletemperatureis80。Cinabsorptionseparationbylithiumnitrate，andthequantityofheatisleastatthistemperature；t