现在关于合成氨的理论是错误的，希望大家汇集各自的实践经验以有利于得出正确的理论

最近一段时期，我在海川发表了一些议论，其实说的是一个问题，那就是一百多年来指导合成氨的理论，其实是错误的。合成氨更多的是实践，理论并没有真正解决。 我最先发表的《[讨论] 请教：有没有一个数学式子就把出塔氨含量算出来？》如下： 事实上至今没有看到过合成氨的出塔气含量如何算出来。关于氢氮合成平衡倒是一大堆一大堆的资料，其实合成氨厂是用不着的。合成氨厂感兴趣的是出塔氨含量多少，氨净值多少，但是出塔氨含量没有计算方法。 我说的是吗？如果有计算方法，希望大家提供。 高级的加入温度、压力、空速、氢氮分压、惰气分压、进塔的氨分压。再加个系数——表示合成塔的结构和催化剂的性质。 至少得算出来，空速、氢氮分压、惰气分压、进塔的氨分压确定后，如何算出出塔气的氨含量。 惰气的存在，对氢氮合成的平衡，倒有个近似的式子，但是，是不是就是和出塔气的氨含量也是一样的比例？ 入塔氨的含量一般只有定性的说法，而且我怀疑是错误的。入塔气氨含量，减低合成速度、减少氨净值是事实，但是对于出塔氨含量应该是略有提高吧！究竟它们是什么关系呢？ 谢谢大家讨论！ 另外在《[求助] 进塔氨 惰气含量改变 ,出塔氨如何随之改变?》请求如下： 已知进塔氨含量为x1惰气为z1，出塔氨为y1。那么当进塔氨含量为x2惰气为z2时，出塔氨y1等于多少？ 其他条件都不变。 希望专家指正。 要求定量计算，提供数学式子，可以计算。 结果都没有答复也不会有人答复。因为事实上所有的教材都没有提供如何解决这个问题。 在《[原创] 长期以来在合成氨的文章书籍中的一个误区，必须纠正。》中我这么说： 比如有一个教材中是这么说的： 　　在生产中，进塔循环气的氢氮比控制在2.5～2.9合适，由于合成时氢氮比是按3:1消耗的，因此补充的新鲜气的氢氮比应该控制在3，否则循环系统中多余的氢或氮就会积累起来，造成循环气氢氮比失调。 ——这一说法是错误的！ 放空气一般都是氮比氢的三分之一多，在液氨中，溶入的氢气更少，充其量仅比氮稍多一些。因此按比例说氮气的损失，总比氢气高。所以如果进塔的气体——不管是补入的新鲜气，还是循环气和新鲜气的综合，按照3:1来配的话，合成塔内氮气就会越来越少，氢氮比越来越大。即使合成塔一开始就决心按照3:1来生产的话，那么液氨的溶解，也会使氮气减少比氢气快速得多，最后在氢氮比3以上生产，对生产是不利的。 新鲜气的氢氮比理应小于3，多输入的氮应该足以弥补氮的尾气损失和液氨溶解损失。 可是不仅仅这份教材，几乎所有的文件都这么说，或者略有差别，有的说新鲜气必须3:1，有的说新鲜气和循环气综合后应该3:1——都是错误的。如果说这个错误没有造成后果，那么也应该是人们在生产时，完全按照实践来控制，氮多了就加氢控氮，氢多了就加氮控氢。根本就没去顾书本上是怎么说的。 还有所谓的“氨净值”也是模糊的概念。进塔气比出塔气多，怎么能够用简单的减法。衡量合成塔合成量，应该是出塔气体中的氨气总体积，减去入塔气中的总体积，这在出塔气中占的份额，要比简单的减法低一些。近似地还可以用 其实这还是一个低级的错误，可是照抄了一百年居然没有人提出质疑！ 在《氢氮比失调后，合成系统如何操作?》我做了一个回贴如下： 化工气体净化 发表于 2010-11-29 16:32 记得在造气学习的时候老师们常说的一句话就是“氮多了加氢，氢多了加氮”。 所以说，正式生产时，根本就不管氢氮比保持3:1，所谓的新鲜气或者入塔气必须保持在3:1完全是杜撰的，不科学的。事实上氢氮比略小于3，才是正常情况。 长期以来在合成氨的文章书籍中的一个误区，必须纠正。 比如有一个教材中是这么说的： 　　在生产中，进塔循环气的氢氮比控制在2.5～2.9合适，由于合成时氢氮比是按3:1消耗的，因此补充的新鲜气的氢氮比应该控制在3，否则循环系统中多余的氢或氮就会积累起来，造成循环气氢氮比失调。 ——这一说法是错误的！ 放空气一般都是氮比氢的三分之一多，在液氨中，溶入的氢气更少，充其量仅比氮稍多一些。因此按比例说氮气的损失，总比氢气高。所以如果进塔的气体——不管是补入的新鲜气，还是循环气和新鲜气的综合，按照3:1来配的话，合成塔内氮气就会越来越少，氢氮比越来越大。即使合成塔一开始就决心按照3:1来生产的话，那么液氨的溶解，也会使氮气减少比氢气快速得多，最后在氢氮比3以上生产，对生产是不利的。 新鲜气的氢氮比理应小于3，多输入的氮应该足以弥补氮的尾气损失和液氨溶解损失。 可是不仅仅这份教材，几乎所有的文件都这么说，或者略有差别，有的说新鲜气必须3:1，有的说新鲜气和循环气综合后应该3:1——都是错误的。如果说这个错误没有造成后果，那么也应该是人们在生产时，完全按照实践来控制，氮多了就加氢控氮，氢多了就加氮控氢。根本就没去顾书本上是怎么说的。不知怎么？明明是谬论，居然会流传一百年不动摇。 还有所谓的“氨净值”也是模糊的概念。进塔气比出塔气多，怎么能够用简单的减法。衡量合成塔合成量，应该是出塔气体中的氨气总体积，减去入塔气中的总体积，这在出塔气中占的份额，要比简单的减法低一些。近似地还可以用。 在《[推荐] 我有一个关于合成氨的发明创造，如何保护自己的知识产权不被剽窃。》中我说： 产量可以大幅度提高，或者说同样产量设备可以大幅度减少，并且节约电力等消耗。 我希望早日实用起来，早日公之于众，以取得巨大的经济效益，可是在现在贪腐成风、剽窃成风下，又怕被盗，甚至找专利代理人和国家专利局也不保险，网上就有被他们盗窃的呼声。 大家说怎么办才好？ 谢谢！！！ 其实上面的几个贴子，内容都是出于我关于这个发明的说明书，或者说专著。甚至是完全直接抄写的。 现在再抄写一段： 无论《小氮肥厂工艺设计手册》的公式，还是《大型氨厂合成氨生产工艺》的公式，都是在化学平衡时的状况，可是我们生产合成氨，都等不到化学平衡，以一定的空速，也就是经过一定的时间以后，化学反应还未平衡就停止化学反应，把气体出塔冷却开始分离了。 事实上到现在为止，合成氨在理论上都只研究平衡状态，而在工艺上只讲出塔氨量。书籍中大堆大堆地讲述氨合成的平衡，在实际上是不大用的，究竟出塔氨如何计算，也从来不讲的，在几乎所有教材关于合成氨的作业题中，出塔氨都是事先已经知道了，然后去计算同样不大使用的合成率等。惰气的影响，进塔氨的作用，也历来只有定性的解说。[例题8.3]就是如此。（[例题8.3]是《大型氨厂合成氨生产工艺》重的一个例题） 可以说，1912年哈伯发明合成氨虽然是一个伟大的成就，但是自此以后合成氨工业也就走进了一个歧途，在理论上实际上并没有真正解决合成氨问题。合成氨主要还是依靠实践的结果。 理论上总是假设氢氮比是一比三，而且到了平衡状态，实践上却从来不等到平衡状态，而是有一定的空速，即一定的时间。实践也告诉我们氢氮比并非一比三最佳，实践上总要低一些，而且各人提出的最佳氢氮比各不相同。有说2.8最好的，有说2.7最好的，有说2.6最好的，也有说2.4最好。这种各不相同其实是他们使用的设备和温度、气压、催化剂、合成他的结构、惰气含量和初始氨含量等等不同造成的。 现在实际上应该一切从头开始，从哈伯哪个时代开始。如果我和他处于同一时代，我一定按照我的发明办事，不会采用哈伯的办法。效果也肯定大不一样。而且有利于在理论上解决问题。 有人可能会说：那么你解决了这个理论没有？我的回答说：没有！也不应该对我提出这个要求。因为人们的真知来源于实践，既然一百多年来人们都坚持哈伯的方法不动摇，始终在歧途中实践，而这个歧途是不利于人们得出正确的理论来的，那么我自然也不可能提出正确的理论。然而，发现问题就是解决问题的一半，那么这就算我的哥德巴赫猜想吧！有待于人们的实践脱离了哈伯的误区后才能发现。 这就好象我们不能要求瓦特提出卡诺定理那样。 当然先前的实践也多少可以使得人们离正确的理论近了一步。理论上假设氢氮一比三，实践上却发现比一比三低一些才好，这就是很大的收获。奇怪的是，那些发现自己的最佳氢氮比的人们，怎么没有人去进一步了解——不是一比三，而是按照自己的最佳比例，在不同的空速下的结果呢？如果这样，那么我们早就有了许多的数据，认为2.6最佳的有他提供的一系列数据，认为2.8最佳的有他提供的一系列数据，认为2.4最佳的也有它提供的一系列数据……，而且他们都提供了自己的生产条件，……或许最终人们都不在这些氢氮比上生产，而在更低的比例上生产，并有出乎现在我们意料的效果。反正不会是三比一。 现在希望凡是有经历的朋友都来说说自己的经历。比如：自己在什么样的条件下，如温度压力，最佳的氢氮比是多少，以及同时的空速、惰气、初始氨和出塔氨。凡是发生氢氮比失调，因此发生过事故的、或差点成为事故的，都可以来说说当时的氢氮比多少，空速多少，惰气多少，初始的氨多少，出塔氨多少，温度的下降情况等等。 只有把这些已经在实践中得出来的宝贵经验和教训汇集起来，我们才可能总结出正确的理论。大家提供信息，大家来总结。争取上升到理论，指导生产实践。

到现在还没有人顶贴，看来这个理论问题，没人准备研究。不知道看贴的人有多少？

这个难度有点大了，估计没人愿意投入精力和时间去研究这个问题，毕竟现在的经验已经足够指导生产了，没有必要再去弄一些纯理论上的研究。

交流交流

看了后，我很佩服楼主，希望楼主早日出成果。但是我的能力和时间不允许我去进行深入的计算，也不能站的非常高去思考问题。

看了后，我很佩服楼主，希望楼主早日出成果。但是我的能力和时间不允许我去进行深入的计算，也不能站的非常高去思考问题。

楼主觉得是在氢氮比的控制上理论不能指导实践，既然楼主理论上还没有突破，只是觉得反应理论和工程实践上相互脱离，或者说走入误区（不知道我的理解对不对？），建议楼主以此为主题和关键词写一篇论文，发给专业性刊物发表供大家讨论。《大氮肥》在审稿方面还是很严谨的。不过现在的工程设计人员也不怎么搞理论，“画图”的多一些，工程设计和专业研究脱节，这是普遍现象。目前国家这么重视“创新”，虽然这可能与创新关系不大，但若能真如楼主所说，带来工艺指标和生产指导上的改进，那也是功莫大焉。祝楼主好运。