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Rate equation and mechanism of ammonia synthesis at industrial conditions

化学 化学吸附 速率方程 等温过程 热力学 活化能 动能 航程(航空) 反应机理 大气温度范围 催化作用 氮气 氨生产 反应速率 机制(生物学) 物理化学 动力学 吸附 有机化学 经典力学 物理 材料科学 量子力学 复合材料
作者
Anders Nielsen,Jørgen Kjær,Bennie Hansen
出处
期刊:Journal of Catalysis [Elsevier BV]
卷期号:3 (1): 68-79 被引量:95
标识
DOI:10.1016/0021-9517(64)90094-6
摘要

The ammonia synthesis reaction has been studied over a wide range of conditions, including conditions of vital importance for industrial use of the process. A reactor with a good approach to isothermal conditions has been used. A digital computer was used to analyze the results. We find the Temkin-Pyzhev rate equation applicable in the range 370–495 °C and 150–310 atm. We realize that our kinetic data could hardly constitute a definite proof of a given reaction mechanism; however, they do confirm one mechanism out of a number of different ones. This mechanism has as its rate-determining step the chemisorption of nitrogen on a nonuniform surface on which is found as the main species chemisorbed nitrogen atoms. Somewhere between 370 °C and 330 °C there is a change in apparent energy of activation which may indicate a change in mechanism or surface coverage.
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