氨的合成哈伯-博施法: 在200大氣壓力和500℃的環境,以氧化鐵為催化劑,加熱氮氣和氫氣。
N
2(g) + 3H
2(g) ⇌ 2NH
3(g)
![K_mathrm{eq} = mathrm{frac{[NH_3>^2}{[N_2][H_2]^3}}](http://upload.wikimedia.org/math/c/b/c/cbc65a4ebd5958f379d4a7ad9e6b20ea.png)
這個反應是可逆的。在25℃時平衡常數為6.4 x 10。
合成氨的原料氮气来自于空气,氢气来自于水和燃料。原料气包含杂质,因此在参与反应前需要去除杂质,即原料气的净化。合成氨的反应是在高压环境的合成塔中完成的,氮气和氢气混合后经过压缩从塔的上部进入合成塔。经过合成塔下部的热交换器,混合气体的温度升高,并进入放有触媒(催化剂)的接触室。在接触室,一部分氮气和氢气发生反应,合成了氨,混有氮气,氢气和氨气的混合气体经过热交换器离开合成塔。混合气体要经由冷凝器,将氨液化,因而将氨分离出来,而氮气和氢气的混合气体经压缩再次送入合成塔,形成循环。