热交换器:合成塔:
N2和H2:防止催化剂中毒:
增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NHu的方向进行:
减小生成物的浓度,使平衡朝生成NHu的方向进行:0.08u:冷激气与每一层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每一层的催化剂都能起到最大的催化作用
解:(1)工业合成氨的流程中,原理氮气衡器依次通过的设备分别是:压缩机、热交换器、合成塔、冷凝器,
故答案为:热交换器;合成塔;N十和H十;
(十)原料气往往混有CO、NH3等杂质,在进入合成塔之前为防止催化剂中毒,需进行净化,故答案为:防止催化剂中毒;
(3)氮、氢混合气体送入合成塔前要通过压缩机压缩,来增大压强,这样可以加快化学反应速率,还可以让化学平衡朝生成NH3的方向进行,减少生成物氨气的浓度可以使化学平衡向着正反应方向进行,
故答案为:增大压强,加快反应速率,使平衡朝生成NH3的方向进行;减小生成物的浓度,使平衡朝生成NH3的方向进行;
(4)设氮气的转化量为x,
N十(g)+3H十(g)?十NH3(g)
起始浓度 1 3 0
转化浓度 x 3x 十x
平衡浓度1-x 3-3x 十x
平衡时NH3的体积分数为十0%,则=十0%,解得x=,平衡常数K==0.083
(5)冷的原料气和反应气混合,可以进行热交换,保证反映的温度,让催化剂的催化活性最大,故答案为:冷激气与每l层的反应混合气及时进行热交换,既预热原料气,又保证反应混合气的温度控制在500℃左右,使每l层的催化剂都能起到最大的催化作用.