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氨分解是如何进行的?

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点击次数:97 更新时间:2020年11月07日17:02:21 打印此页 关闭


  氨分解是将化学元素氨进行分解的一个方法和过程。通过分解氨,能够得到在工业上非常有价值的原料。为工业和经济的方法做出贡献。下面小编来介绍一下氨分解是如何进行的?

  一.氨分解是如何进行的?

  1,冷氨气进入炉罐中,有两种分解方式,一是受热分解,一是触媒分解。

  边受热边分解,分解的速度初期是很快的,当气体温度与炉温接近趋于一致后,氨分解的速度减慢下来,随着时间的延长,仍然以越来越低的速度的进行分解。为了维持规定的氨分解率,就得连续不断地通入适量的氨气,以保证渗氮速度正常进行。

  当氮势超过该温度下生成化合物的临界值,经一段时间,表面形成了化合物,有利于渗氮速度的加快。过高的氮势对合金钢来说,只影响化合物的氮浓度(脆性) 和厚度,并不明显影响其扩散层的硬度值。对碳素钢来说,氨分解率对化合物层的硬度和厚度的明显影响,是软氮化工艺中的重要控制因素。

  如果停止通氨气,氨分解率会越来越高。炉气的氮势太低了,已经形成的钢表面高浓度 (化合物相) 状态不能继续维持,渗氮速度大幅度下降,但因渗层具有浓度差,仍有向内部扩散的能力。与此同时,化合物层中氮浓度也会慢慢降低,致密的化合物层将发生碎化;化合物层很薄时,可以局部或完全分解(消失)。

  2,在既定炉温下,炉罐内各处的实际分解率值是不一样的,氨气的进气口和排气口、炉罐的下部中部和上部、导风套外面与里面都有差别,差别的大小取决于风机的循环能力和气体的走向、零件裝炉状态、炉压大小以及炉子的结构等多方面的因素。

  3.氨气的触媒分解也是一个值得高度关注的问题。氨气刷过零件表面,零件表面有触媒作用,可产生比较多的活性氮离子,对渗氮结果很有好处。零件表面的粗糙度大些,有利于气体在钢表面略微滞留,可以逮住更多一些活性氮离子;粗糙度过低,太光滑,气体的滞留性差,反而难以氮化。

  氨气的触媒分解的有害作用,也是令人头痛的问题。普通的奥氏体不锈钢炉罐及其炉内结构件,在工作期间,也会被渗氮,被渗氮的表面对氨气分解有更强的触媒作用,使氨分解率升高。表面渗氮浓度越高,触媒作用越显著。

  氨分解是如何进行的?

      二.氨分解率对氨分解有什么样的关系?

  随着使用时间的增长,同一温度下,氨分解率将越来越高,为维持既定的氨分解率,只得跟随着加大通氨量,耗氨气量急剧增加,最后导致失控。通常叫炉罐 ‘老化’ 。便宜没有好货,尽管国人想了好些方法解决这个问题,如,加热退氮、酸洗、涂料防护等,效果是有的,仍然还是不尽人意。采用镍基合金制作炉罐是当前稳定氨分解率最好的措施,只是价格比较昂贵。

  1.氨分解率是温度、时间和压强的函数,随温度升高,时间增长而升高,随压强的升高而下降。有针对性的专用表达公式本人眼下没有找到,但可以看到氨分解率变化曲线的方向和趋势。如果非得要确定氨分解从哪个温度点开始,那还要看压强高低,同一温度下,压强高,分解率低,甚至趋近于零,反之亦然。高压强下,氨气不但不分解,还可以转化为合成,也就是说,在既定压强下,每一个温度点有一个平衡常数 K。

  2.还可以这样说,大气压下,-77.7 ℃ 以上,从液氨能够汽化开始,就有氨分解现象出现,只不过从微乎其微开始罢了。

  3.在既定温度和压强下,有一条氨分解率——时间函数的抛物线形状的变化曲线。既定温度下,压强不同,这条抛物线的指标数据的位置都不一样。在既定压强下,同理,每一个温度下的氨分解率的曲线位置也不相同。如果非得确定某一固定条件下的氨分解率曲线,只有找到专用公式才能回答。

  4.如果再把不同(!)触媒因素叠加上去,如此多因素的庞大系统工程,可以想象得出,已经很复杂的问题将更变得加复杂。

  5.工程师的任务就是将复杂的问题简单化。我们是讲应用科学的热处理工作者,不管三七二十一,于生产现场直接检测氨分解率(氮势) 的数据来控制气体渗氮的质量,既直观可靠,又实用有效

  以上就是本篇文章的全部内容,如果您想要了解更多关于氨分解的相关知识,请关注本网站!

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