Производство азотной кислоты

Чистая азотная кислота - бесцветная жидкость, замерзающая при минус 41 °C, кипящая при 86 °C. Максимальная температура кипения 121,9 °C имеет раствор содержащий 68,4 % HNO3 и представляющий собой азеотропную смесь. Азотная кислота - очень сильный окислитель. Многие органические вещества при действии азотной кислоты разлагаются, а некоторые способны воспламеняться. Особенно сильна как окислитель разбавленная азотная кислота. Концентрированная азотная кислота пассивирует такие металлы как железо. На этом основано применение стали как конструкционного материала в производстве азотной кислоты [1,2,7,9].

В 1914 г. разработан и в 1916 г. пущен в эксплуатацию цех по получению азотной кислоты на основе аммиака коксового газа в г. Юзовка (сейчас Донецк). Создание велось под руководством русского инженера И.И.Андреева. В настоящее время получение азотной кислоты из аммиака - основной способ ее производства. Азотная кислота по значению и объему производства занимает второе место после серной. Промышленность производит азотную кислоту двух видов: слабую (50 -60 % HNO3) и концентрированную (96 - 98 % HNO3).

Химическая и функциональная схемы производства азотной кислоты

Сырьем для производства азотной кислоты являются синтетический аммиак, кислород воздуха и вода. Химическая схема представлена следующими реакциями:

  • 1) окисление аммиака кислородом воздуха:
  • 4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О + Q,
  • 2) доокисление оксида азота (II) до оксида азота (IV):
  • 2NO + О2 = 2NO2 + Q2
  • 3) поглощение оксида азота (IV) водой с образованием азотной кислоты:
  • 3NO2 + Н2О = 2HNO3 + NO + Q3

Одновременно с третьей реакцией проводят вторую, так что весь NO2 можно превратить в HNO3. Все реакции экзотермические.

Функциональная схема производства азотной кислоты

1 - окисление аммиака, 2 - охлаждение газов, 3 - окисление оксида азота, 4 -абсорбция нитрозных газов.

Исходя из химической схемы, функциональная схема включает подсистемы окисления аммиака, последующее охлаждение газов, окисление оксида азота и абсорбцию образовавшихся нитрозных газов водой.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >