文 献 综 述

1.1 课题研究背景

氨是化学工业生产中一个十分重要的产品，也是生产量最大的产品之一。氨本身可以作为肥料，还可以加工成各种氮肥和含氮复合肥料。氨在工业上还是各种含氮化合物的原料，并广泛用于制冷剂。由于氮的用途广泛，特别是在农业上的用途，所以，在国民经济中占有重要的地位。

各种方法制取的合成氨原料气中，都含有一定量的一氧化碳。利用一氧化碳与水蒸气的反应，把一氧化碳变为易于清除的二氧化碳，同时又制得氨合成所需要的氢气。因此，一氧化碳变换既是原料气的净化过程，也是制氨的继续。所以一氧化碳变换工段是合成氨工艺中一项重要工序。

1.2 一氧化碳变换工艺简介

1.2.1 反应机理

一氧化碳变换反应的机理是：水蒸气分子首先被催化剂的活性表面吸附，随后分解成氢与吸附态氧，并在催化剂表面生成氧原子吸附层。当一氧化碳撞击到氧原子吸附层时，即被氧化为二氧化碳，并离开催化剂表面，所生成的氢也进入气相。然后催化剂再次与水蒸气分子作用，形成连续。^[1]反应方程式为：

CO H₂O #8596; CO₂ H₂ ΔH₂₉₈ = -41.2kJ/mol

这是发热反应，反应前后无体积变化的可逆反应。

1.2.2 工艺流程