Haber-Bosch 工藝是一種用氫氣固定氮以產生氨的工藝——氨是植物肥料製造的關鍵部分 。該工藝由 Fritz Haber 在 1900 年代初期開發,後來被 Carl Bosch 修改為製造肥料的工業工藝。Haber-Bosch 工藝被許多科學家和學者認為是 20 世紀最重要的技術進步之一。
Haber-Bosch 工藝非常重要,因為它是第一個開發出來的工藝,由於生產氨,人們可以大量生產植物肥料。它也是最早使用高壓產生化學反應的工業工藝之一(Rae-Dupree,2011)。這使農民能夠種植更多的糧食,從而使農業能夠支持更多的人口。許多人認為 Haber-Bosch 過程是造成地球當前人口爆炸的原因,因為「當今人類中大約一半的蛋白質源自通過 Haber-Bosch 過程固定的氮」(Rae-Dupree,2011 年)。
Haber-Bosch 工藝的歷史和發展
到工業化時期,人口大幅增長,因此需要增加糧食生產,並在俄羅斯、美洲和澳大利亞等新地區開始農業(Morrison,2001)。為了提高這些地區和其他地區的作物產量,農民開始尋找向土壤中添加氮的方法,並開始使用糞肥以及後來的鳥糞和化石硝酸鹽。
在 1800 年代末和 1900 年代初,主要是化學家的科學家們開始尋找通過像豆類在其根部中那樣人工固氮來開發肥料的方法。1909 年 7 月 2 日,Fritz Haber 用鋨金屬催化劑將氫氣和氮氣送入熱的加壓鐵管中,產生連續的液氨流(Morrison,2001)。這是第一次有人能夠以這種方式開發氨。
後來,冶金學家和工程師卡爾·博世 (Carl Bosch) 致力於完善這一合成氨的工藝,使其可以在世界範圍內使用。1912 年,在德國奧普開始建設具有商業生產能力的工廠。該工廠能夠在 5 小時內生產一噸液氨,到 1914 年,該工廠每天可生產 20 噸可用的氮(Morrison,2001 年)。
隨著第一次世界大戰的開始,該工廠停止生產用於肥料的氮,並轉而生產用於塹壕戰的炸藥。後來在德國薩克森州開設了第二家工廠,以支持戰爭。戰爭結束時,兩家工廠都重新開始生產化肥。
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