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byk百新蟲 (小有名氣)
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[求助]
為了確定一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的最佳反應(yīng)溫度和壓力,應(yīng)該計(jì)算哪些熱力學(xué)參數(shù)? 已有1人參與
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| 如題 |
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byk百
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2樓2016-09-19 10:15:44
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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求助過于寬泛了，建議以實(shí)例說明。 如果只是實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)，那可以考慮的因素少一些，如果是工業(yè)生產(chǎn)，那肯定因素很多。 比如你可以研究一下合成氨的反應(yīng)。既要考慮熱力學(xué)問題比如反應(yīng)溫度、壓力，反應(yīng)平衡常數(shù)，轉(zhuǎn)化率。又要考慮反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題，比如反應(yīng)速率。還得考慮設(shè)備成本，比如壓力容器的設(shè)計(jì)等。 而且這也不是單單靠計(jì)算就可以完成的，還需要實(shí)驗(yàn)輔助等。 個(gè)人理解，可能有謬誤，僅供參考。 |
» 本帖已獲得的紅花（最新10朵）
3樓2016-09-19 10:22:14
byk百
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送紅花一朵 |
謝謝你，這么認(rèn)真的回復(fù)，僅僅在實(shí)驗(yàn)室的條件下，還有就是具體的實(shí)例，你都猜對(duì)了。我就是做合成氨的不過，我是用甲烷氮?dú)庾龊铣砂钡�，不是氮�(dú)鈿錃猓?br /> 所以我的反應(yīng)首先就是甲烷的裂解釋放氫，之后進(jìn)行氮?dú)浜铣砂�，但是這兩步反應(yīng)又相互制約，所以我想找個(gè)參數(shù)來找出最有的反應(yīng)溫度，但是我又不知道如何計(jì)算。 我現(xiàn)在就想找一個(gè)熱力學(xué)參數(shù) 或者其他的一些參數(shù)對(duì)這兩步反應(yīng)進(jìn)行制約。求出最有反應(yīng)溫度，和壓力。能不能給我指點(diǎn)一下 。謝謝你了 |
4樓2016-09-19 11:32:14
冰點(diǎn)降溫
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【答案】應(yīng)助回帖
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抱歉呢，我沒有進(jìn)行過這個(gè)實(shí)驗(yàn)的具體計(jì)算。 你如果是用甲烷作為提供氫氣的原料，首先是甲烷的分解反應(yīng)。這是一個(gè)吸熱熵增的反應(yīng)，高溫低壓有利于反應(yīng)的進(jìn)行。 但是這個(gè)反應(yīng)和合成氨的條件正好相反，考慮到合成氨反應(yīng)的速率，現(xiàn)有的合成氨工藝采用不太低的溫度（考慮反應(yīng)速率放入因素）和高壓進(jìn)行反應(yīng)。 所以要在這兩者之間找條件直接反應(yīng)可能比較困難。 你可以從熱力學(xué)的角度計(jì)算一下常壓下甲烷分解反應(yīng)的溫度，也可以考慮計(jì)算合成氨條件的壓力下對(duì)甲烷分解的影響。 同樣你可以計(jì)算一下合成氨這個(gè)反應(yīng)，常壓下溫度達(dá)到多少度，反應(yīng)即開始轉(zhuǎn)變?yōu)榘睔獾姆纸夥磻?yīng)，然后再考慮壓力對(duì)于反應(yīng)的影響。 觀察兩個(gè)計(jì)算結(jié)果的條件之間有無重疊區(qū)間（溫度、壓力。）如果有重疊區(qū)間，則取重疊區(qū)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)嘗試。 我個(gè)人的疑惑：既然是兩步反應(yīng)，為什么不分步進(jìn)行呢？分步進(jìn)行則不需要考慮這么復(fù)雜的條件，甲烷的分解高溫下直接生成固體炭黑和氫氣，這樣也比較容易控制氫氣的量，后面就直接進(jìn)行合成氨工藝就可以了。 另外一個(gè)疑問，你的反應(yīng)如果不想分兩步分別進(jìn)行，可以考慮程序溫度和壓力控制啊。比如甲烷和氮?dú)饣旌衔�，首先使用高溫常壓進(jìn)行分解，反應(yīng)完成之后再對(duì)體系進(jìn)行降溫和加壓，這樣子也可以避免找這個(gè)復(fù)雜條件的麻煩。 個(gè)人理解，僅供參考。 |
5樓2016-09-19 12:22:39
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