低(等)压合成氨的最佳H2/N2与催化活性的关系

采用高压催化剂性能评价实验装置，在压力分别为7.0,10.0和15.0MPa，温度分别为350,400和450℃条件下，在H2／N2为1.6-3.0范围内研究了H2／N2对A301，ZA－5和A110－2型催化剂的活性和合成塔出口氨浓度的影响。在压力和空速一定的条件下，最佳H2／N2随反应温度而异。在350，400和450℃下，最佳H2／N2分别为1.8-2.2,2.2-2.5和2.5-3.0。由此可见，合成氨反应的速率达到最大值时的最佳H2／N2值与反应的进程有关。为此提出了催化剂效率K（Catalysis efficiency)的概念来表征在催化剂作用下反应器出口氨浓度趋近平衡的程度，即K＝CNH3／C^*NH3。根据实验结果，得到了最佳H2／N2与催化剂效率的定量关系：（H2／N2）m=1.5(1 CNH3/C^*NH3)=1.5(1 K)。由此可以根据催化剂在不同反应条件下的催化剂效率来确定最佳H2／N2。凡是会降低催化剂效率的因素，都会使最佳H2／N2降低。各种影响因素对最佳H2／N2的影响中，反应温度的影响最大，其次是空速和催化剂的活性，而压力和惰性气体含量的影响相对较小。在低温（低压）下合成氨，宜采用较低的H2／N2。     

A301型氨合成催化剂物理化学性能

系统研究了A301型氨合成催化剂还原前、后的物化性能和宏观结构,并与传统熔铁催化剂作了比较.研究结果表明,催化剂的比表面积和孔结构是在还原脱氧过程中产生的,还原前的催化剂可视为无孔隙的致密固体.A301的比表面积和α-Fe晶粒度与A110-2相同,但α-Fe表面积和碱表面积比A110-2小,而酸表面积比A110-2大.A301的堆密度和颗粒密度均比A110-2大,但真密度比A110-2小.A301催化剂的孔容积、孔隙率和孔径都比传统催化剂小,这与Nielsen A的研究结果不一致.Fe_(1-x)O对基的A301催化剂活性的提高,不是因为它的比表面积或孔径增大,也不是因为它的含铁量增加,而是由于Fe_(1-x)O还原得到的α-Fe的表面性质(例如酸表面积增大)和表面结构发生变化,使比活性提高之故.     

A301氨合成催化剂最佳操作条件与催化活性的关系

用高压氨合成催化剂性能评价装置 ,研究了反应温度、压力、空速、惰性气体含量、氢氮比和催化剂粒度对 A30 1催化剂活性的影响。A30 1催化剂在 15 MPa下的最适反应温度在 430～ 480℃ ,在 7MPa下在 376～ 45 0℃ ,比 A110 - 2低 15～ 35℃。A30 1催化剂的最佳 H2 ,N2 摩尔比 nm在 45 0℃时为 2 .5 5～ 3.0 ,在 40 0℃时为 2 .2 3～ 2 .5 5 ,在 35 0℃时为 1.76～ 2 .2 2 ,并可用 nm=1 .5 0 +1 .49( c NH3/ c*NH3)来表示。惰性气体含量会使催化剂活性大幅度降低 ,每当惰性气体含量增加 1 % ,出口氨浓度 (氨净值 )平均降低 0 .2 %～ 0 .3 5 %。颗粒大小对活性或反应速率有严重的影响 ,其内表面利用率受反应温度和催化效率两个因素的影响 ,对于高活性的 A3 0 1催化剂 ,催化效率的因素起主要作用。根据实验结果和合成氨反应的基本理论 ,讨论并提出了A3 0 1催化剂在合成氨生产中的最佳操作工艺条件     

提高理工科院校实验室投资效益的思考

实验室是高校教学科研的重要基地,是办好高校的基本条件之一.实验室管理水平是反映高校办学实力、工作水平及管理水平的重要指标.文章简要分析了当前理工科院校实验室投资效益的现状,提出了提高效益的主要途径.     

Fe1-XO基氨合成催化剂的化学特性及其工业应用

Fe_1-XO基催化剂具有特殊维氏体相结构、高铁比、易还原、还原出水少且时间短、低温低压下活性高等特点。为充分发挥Fe_1-XO基催化剂的优异性能，对其工业上的应用进行了分析讨论。     

A301催化剂等压合成氨的可行性

原粒度A30 1催化剂在大型合成氨厂实际工况条件下的工业旁路试验结果表明 :在 7.0～ 7.5MPa等压合成氨工艺条件下 ,A30 1催化剂的氨净值为 10 %～ 12 % ,在 8.5MPa或 10MPa微加压合成氨工艺条件下 ,氨净值可达 12 %～ 15 % ,可以满足合成氨工业经济性对氨净值的要求 .因此采用A30 1催化剂实现等压或微加压合成氨是可行的 ,并可获得显著的经济效益     

A301氨合成催化剂活性的单管反应器测试

引　言在实验室研究中 ,通常是在消除了内外扩散效应的情况下测定催化剂的活性的 ,因此所获得的动力学方程属本征动力学 ,所得到的催化剂的活性 ,也是基本消除了内外扩散效应时的活性 ,与工业使用条件有较大的差别 .为了考核Ａ30 1催化剂应用于等压合成氨的可能性 ,仅有实验室条件下的催化活性数据是不够的 ,还必须提供在工业使用条件相同或近似的条件下测定催化剂的活性 .为此本课题分两部分试验来达到这个目的 .一是在实验室内进行原粒度催化剂的单管试验 ;二是在大型合成氨装置建立旁路试验 .后者将在另文报道 .在合成氨生产中 ,空间速度…     

A301催化剂在大型合成氨装置的工业旁路试验

介绍了我国独创的Fe1-xO基A301型低温低压氨合成催化剂在大型合成氨装置的工业旁路试验,考察了原粒度A301催化剂在大型合成氨装置实际工况条件下的活性数据。在Kellogg型合成工艺（15MPa,10000h^-1）下出口氨浓度可达21.19%;在托普索型合成工艺（18.5MPa,18000h^-1）下出口氨浓度可达20.72%,验证了实验室研究结果。工业旁路试验结果表明：A301催化剂可以在我国引进的各类大型合成氨装置中应用。可以提高氨净值,降低反应压力和温度,减少循环气体流量和放空气量,达到节省动力消耗和气体单耗,增加合成氨产量的目的。A301催化剂是我国大型合成氨厂催化剂更换和国产化改造的理想催化剂。     

构建学科群 加快学科建设

学科群的构建是高校学科建设进一步发展的必然趋势，也是现代科学发展高度分化和综合的结果，对学校学科布局、人才培养、队伍建设、科学研究等诸方面都具有深刻影响。