[实用新型]工业合成氨简易模拟装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种化学实验教学用的工业合成氨简易模拟装置。

背景技术

氮气和氢气在400～500℃及铁触媒催化条件下在硬质玻璃试管中合成氨，是基础教育化学新课程中的一项重要教学内容和知识点，也是演示工业合成氨的重要教学方法，但是在试管中的实验过程很难与实际的工业生产流程相联系。为解决这个问题，新课程中特地给出了氨合成塔的剖面示意图，希望同学们能将试管中的实验与真实的合成塔中的反应联系起来，但是，这仅是一个静物，既不能直观、生动显示出氨的合成原理、工业流程，而且仅凭解说的抽象教学，实际教学效果还是很不理想。

发明内容

为了克服教学中无法演示氨合成塔中进行的催化反应实验的难题，本实用新型提供了一种可以直观真实演示氮气、氢气在催化剂及加热条件下的工业合成氨简易模拟装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：工业合成氨简易模拟装置由石棉线、石英玻璃管、电热丝、固定铁丝、上口橡皮塞、下口橡皮塞、相线、温控仪、总线、热电偶输出线、干燥管、碱石灰、T型管、硬质玻璃管、热电偶、导气管、酚酞溶液、抽滤瓶组成；其特征在于：石棉线紧密缠于石英玻璃管上，电热丝平绕在石棉线上，石英玻璃管内置固定铁丝，固定铁丝上端固定在上口橡皮塞上，固定铁丝下端固定在下口橡皮塞上，电热丝的下端线头与相线相连，相线连于温控仪的“相”端；电热丝的上端线头与总线相连，热电偶输出线分别与温控仪上的“+”、“-”接线柱相连，干燥管内置碱石灰；T型管的垂直口端与干燥管的粗口端相连，干燥管的细口端过盈插入上口橡皮塞；调节固定铁丝使石英玻璃管置于硬质玻璃管的中央位置，热电偶探测端穿过下口橡皮塞插入硬质玻璃管中，下口橡皮塞上的导气管插入盛有酚酞溶液的抽滤瓶中。

本实用新型的优点在于：设定温控仪温度，将氮气、氢气由T型管通入装置，待空气排净后，接通电源，加热电热丝，由于电热丝本身的催化作用，使氢气和氮气在其表面发生催化合成反应，实现氨气的产生。最后，由酚酞溶液检验氨气的产生。

本实用新型的有益效果是：首先，该装置真实演示出氮气、氢气在催化剂及加热条件下的反应现象，模拟出工业合成氨的真实过程；其次，工业合成氨简易模拟装置体积小，操作简单，便于学生了解和掌握工业合成氨的知识。

附图说明

图1是的工业合成氨简易模拟装置的正面图。

图1中各标号说明如下：

(1)石棉线、(2)石英玻璃管、(3)电热丝、(4)固定铁丝、(5)上口橡皮塞、(6)下口橡皮塞、(7)相线、(8)温控仪、(9)总线、(10)热电偶输出线、(11)干燥管、(12)碱石灰、(13)T型管、(14)硬质玻璃管、(15)热电偶、(16)导气管、(17)酚酞溶液、(18)抽滤瓶。

具体实施方式

在图1中，石棉线1紧密平绕在石英玻璃管2的外壁上，固定好石棉线1绕层后，将电热丝3以不少于1mm的间隙在石棉线1的绕层上缠绕，缠好后，将电热丝3的上端线头在石英玻璃管2内与总线9相连，电热丝3的下端线头在石英玻璃管2内与相线7相连；石英玻璃管2置于硬质玻璃管14的中央位置，并由固定铁丝4的上端插入上口橡皮塞5中，固定铁丝4的下端插入下口橡皮塞6中，使硬质玻璃管14由固定铁丝4支撑着，悬于硬质玻璃管14中，且不与硬质玻璃管14的内壁相接触；热电偶输出线10分别与温控仪8上的“+”、“-”接线柱相连，干燥管11内置碱石灰12，T型管13的垂直口端与干燥管11的粗口端相连，干燥管11的细口端过盈插入上口橡皮塞5；调节固定铁丝4使石英玻璃管2置于硬质玻璃管14的中央位置，热电偶15探测端穿过下口橡皮塞6插入硬质玻璃管14中，下口橡皮塞6上的导气管16插入盛有酚酞溶液17的抽滤瓶18中，T型管13的平行口两端分别与氮气、氢气源相通。