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1.1 课题研究背景氨是我们社会中最重要的化学物质之一。
它是化肥的基础,也是养活世界上很大一部分人口的关键。
氨通常是通过在空气中燃烧煤或天然气来产生氮、氢、水和二氧化碳的混合物。
在二氧化碳和水被仔细地除去后,氮和氢在高压和温度下在铁催化剂上反应生成氨。
由于反应不完全,通常情况下,氨被冷凝分离,未反应的氢和氮被重新加热并循环到反应器中[1]。
这一过程运作良好,是一个世纪精心优化的结果,是我们现代工业社会的中心。
但是该工艺需要大量的资本投资和化石燃料原料,因此在未来几个世纪可能难以维持。
与此同时一种利用空气,水,和风来制造氨的工艺应运而生。
氮气来自空气分离,氢气来自电解水,基于风力发电。
然而,当氮气和氢气在催化剂上在高压和高温下结合时,反应仍然是不完全的:未反应的气体仍然必须分离和回收。
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