Азотная кислота

Содержание

Введение
Голова 1. Способы получения азотной кислоты, использовав-шиеся раньше.
Голова 2. Сырьё для изготовления азотной кислоты.
Голова 3. Физико-химические базы процесса.
3. 1. Контактное окисление аммиака
3. 2. Окисление оксида азота(II)
3. 3. Абсорбция диоксида азота
Голова 4. Аппаратное спецоформление процесса.
4. 1. Автоматы окисления аммиака
4. 2. Автоматы абсорбции
4. 3. Методика установки для изготовления азотной кисло-ты под атмосферным давлением
Голова 5. Создание азотной кислоты под завышенным давлением.
Голова 6. Создание концентрированной азотной кислоты.
6. 1. Непосредственный синтез HN03 из оксидов азота
6. 2. Концентрирование азотной кислоты при помо¬щи водоотнимающих веществ.
6. 3. Концентрирование HN03 с поддержкой нитрата маг¬ния
Голова 7. Техника сохранности при производстве азотной ки-слоты.
Применяемая беллетристика.

Выдержка

Голова 1. Способы получения азотной кислоты, использовавшиеся раньше.

По первой вселенской борьбы азотная кислота приготовлялась преи¬мущественно из натриевой селитры NaN03, массивные месторождения которой были откры-ты в истоке XIX в. в Чили.
NaN03 H2S04 = HN03 NaHS04
Деление селитры серной кислотой проводили в металлических ре¬тортах, обогреваемых топочными газами. Выделяющиеся при этом пары азотной ки-слоты конденсировали в холодильнике. При ис¬пользовании 9597%-ной серной кислоты и 96%-ной селитры уда¬валось заполучить 9698%-ную азот-ную кислоту.
С истока XX в. некое численность азотной кислоты стали обретать ду-говым способом. Но этот способ, требовавший боль¬шого расхода электро-энергии, не получил широкого распростране¬ния.
Этот способ содержится в том, что при высочайшей температуре азот со-единяется с кислородом воздуха сообразно уравнению
N2 О2Ю 2NO 179,2 кдж
Вывод N0 при повышении температуры растет, однако даже при высочайшей температуре он невелик. Эго за¬трудняет последующую переработку нитрозных газов. Прыть син¬теза велика. При 2000° С равновесие устанавливается практически мгно¬венно. Во уклонение диссоциации N0 нитрозные газы на выходе из дуговой электропечи нужно скоро остужать, потом NO окисляют по N02 и поглощают водой, получая азотную кислоту, либо связывают с Са( ОН)2, получая кальциевую селитру. Расход энергии на 1 т связанного азо-та сочиняет возле 60 000 квт-ч.
Успехи в области синтеза аммиака из частей сделали амми¬ак главным родником получения азотной кислоты.
1-ая аппарат сообразно производству азотной кислоты из аммиака была пу-щена в Германии в 1909 г. Но в следствии несовершенства технологии данная уста-новка, как и остальные, построенные вдогон за ней, оказалась нерентабельной.
В 19141916 гг. у нас в стране инженер И. И. Андреев с сотрудниками де-тально изучили этот процесс. Итоги изучения оказались на-столько плодотворными, что на их основании в 1916 г. в Юзовке(сейчас г. До-нецк)был сооружен 1-ый в Рос. сии завод сообразно производству азотной кисло-ты.
Обработка аммиака в азотную кислоту наступает с его окис¬ления ки-слородом воздуха сообразно реакции
4 NH3 502 = 4 NO 6 Н20 910 кДж
Оксид азота(II), получающаяся в этом процессе, представляет собой бесцвет-ный газ, который просто окисляется по оксида азота( IV):
2NO 02 = 2 N02 124 кДж
Оксид азота N02 коричневый, тяжкий, удушливый газ, при рас¬творении в воде дает азотную кислоту:
3 NO2 Н20 = 2 HN03 NO 137 кДж.
Этот метод в данный момент является главным методом получения азотной кисло-ты [1].

Голова 2. Сырьё для изготовления азотной кислоты.

Сырьем для получения азотной кислоты служат аммиак, воздух и влага.
Аммиак. Небиологический аммиак в большей либо наименьшей степе¬ни загряз-нен примесями. Таковыми примесями являются катализаторная персть, смазочное масло(при сжатии поршневым компрес¬сором). Для получения незапятнанного газо-образного аммиака служат испарительные станции и дистилляционные отде-ления водянистого аммиака. Предстоящая очистка исполняется в фильтрах, со-стоя¬щих из чечевицеобразных частей, фильтрующим материалом в кото-рых служи г хлопчатобумажная шампуа. Узкой очистке аммиачно-воздушиая смесь подвергается в фильтре с поролитовыми трубками.
Воздух. Атмосферический воздух, применяемый в производстве азот¬ной ки-слоты, забирается на местности завода либо поблизости его. Этот воздух загряз-нен газообразными примесями и пылью. Поэто¬му он подвергается тщатель-ной очистке во уклонение отравления катализатора окисления аммиака. Очи-стка воздуха осуществляет¬ся, как верховодило, в скруббере, орошаемом водой, за-тем в двухсту¬пенчатом фильтре.
Влага. Влага, используемая для технологических нужд, подвер¬гается специ-альной подготовке: отстою от механических примесей, фильтрованию и хи-мической очистке от растворенных в ней солей.
Для получения реактивной азотной кислоты требуется незапятнанный па¬ровой кон-денсат, который особо чистят от вероятных примесей .

Голова 3. Физико-химические базы процесса
3. 1. Контактное окисление аммиака
В зависимости от критерий меж аммиаком и кислородом имеют все шансы течь последующие реакции:
4 NH3 5 О2 = 4 N0 6 Н2О 946 кДж, (1)
4 NH3 3 02 = 2 N2 6 Н20 1328 кДж, (2)
4 NH3 4 О2 = 2 N2O 6 H20 1156 кДж. (3)
Сразу с данными реакциями имеют все шансы течь(параллель¬но и последо-вательно)побочные реакции:
4 NH3 6 N0 = 5 N2 6 Н20
2NH3 = N2 3H2
2 NO = N2 02
Приведенные уравнения каталитического окисления аммиака являются суммарными и не отображают подлинного механизма про¬цесса.
В табл. 1 приведены термодинамические свойства данных реакций, из которых разрешено созидать, что величайшую термодинами¬ческую возможность владеет реакция(2), характеризующаяся наи¬большим конфигурацией энергии Гиббса. Возможность реакции(1)с повышением температуры растет поч-ти вдвое, а реакции(2)практически не меняется.

Литература

1. Кутепов А. М. , Бондарева Т. И. Беренгартен М. Г. Общественная хим разработка. - М. : Верховная школа, 1985.
2. Общественная хим разработка. Под ред. И. П. Мухленова. М. : Верховная школа,1970.
3. Фрумер И. Э. , Зайцев В. Н. Общественная хим разработка. М. : Верховная школа, 1978.
4. Петров и др. Неорганическая химия. Л. : Химия,1989.
5. Атрощенко В. И. , Каргин С. И. Разработка азотной кислоты. М. : Химия,1970Атрощенко В. И. , Каргин С. И. Разработка азотной ки-слоты. М. : Химия,1970.

Больше работ по теме: