合成氨工艺是工业界最为重要的工艺之一，它将氮气和氢气通过催化剂的反应合成氨，这个过程涉及了许多物理和化学过程。
1. 物理吸附
氮、氢、催化剂在反应器中混合的时候，首先发生的是物理吸附。物理吸附是分子间的吸附力作用，被吸附的氢气和氮气分子暂时停留在催化剂表面。
2. 化学反应
接下来，通过加热和增加压力，氢气和氮气分子进一步与催化剂表面上的吸附原子相互作用。这是一个放热反应，生成的氨分子从催化剂表面离开。
3. 离析分离
最后，氨、氢和氮在反应器中混合，需要进行分离。分离过程使用传统的蒸馏或者现代更加高效的压力变化吸附技术。
合成氨的工艺流程需要高温高压下进行，操作安全性较低。因此，优化工艺是一个重要的议题。优化可以提高反应效率，减少能源消耗和废料产生。同时，更高效率的工艺有助于更好地利用有限的自然资源，让合成氨工艺更加可持续。