Азотна киселина во индустријата: технологија, чекори, карактеристики

Азотна киселина - меѓу најпопуларните видови на индустриски суровини. своето производство може да се направи на различни начини - во зависност од она што видови на киселина мора да бидат доставени до клиентите. Која е суштината на релевантните технологии? Како тие се однесуваат на видот на производството во фабриката на азотна киселина?

Индустриското производство на азотна киселина: историјата на технологијата

Прво на сите, тоа ќе биде корисно да учат на историски факти за тоа како да се развие производство на азотна киселина во Русија. Во домашната индустрија за ослободување на супстанцијата, ако го следиме достапните информации, беше иницирана под Петар I. Подоцна, М. В. Lomonosovym предложи метод на производство на азотна киселина од нитрат - супстанцијата е, всушност, до почетокот на 20 век се смета за главна суровина за производство на супстанцијата во прашање.

Заедно со нитрат, азотна киселина производство беше спроведена во индустријата со сулфурна киселина. Две смета супстанции интеракција, која е формирана на азотна киселина и сулфурна натриум оксид. Предноста на овој метод е способноста да се добие азотна киселина со концентрација од околу 96-98% (под претпоставка дека употребата на суровини и материјали потребни за квалитет).

Соодветна технологија подобрена доволно активни - во корист на зголемување на стапката на суровини материјал за обработка и да се обезбеди поголем обем на производството на производот. Но постепено дадено начин на концептот на кој беше спроведена производство на азотна киселина од страна на контакт на амонијак оксидација.

Исто така, тој измислил метод со кој, како главна суровина за производство на киселина се користи азотен оксид произведени од страна на оксидација на соодветниот лак гас од атмосферата. Тоа гледиште, според кој првиот метод - повеќе економски профитабилни.

Со подобрување на технолошки пристапи за ослободување на азотна киселина формирана пристап, според која најдобрата опција за производство на супстанцијата - вклучување на индустриска инфраструктура, кои работат на покачен притисок. Алтернатива на тоа - производство киселина на атмосферски притисок, што се смета дека се помалку ефективни од економска гледна точка.

Испуштање на супстанција во нормални или покачена притисок укажуваат на производство на азотна киселина од амонијак. Исто така постои и комбиниран метод, кој ги комбинира предностите на другите две. Својства на азотна киселина на комбиниран метод се, прво, во оксидација на амонијак на атмосферски притисок, и спроведување на неговата апсорпција - ако покачена.

Амонијак сега се смета за главна суровина за производство на супстанции во прашање, заедно со водата и атмосферски воздух. Дозволете ни да учат на специфичноста на нивната употреба во производство на повеќе киселина.

Суровини за производство на азотна киселина

Така, главните суровини кои се користат во производството на супстанцијата што се разгледува - е амонијак, воздухот и водата.

Ова бара употреба на амонијак во прочистена форма. За ова, тој во различни производни циклуси се чисти во посебен испарување и дестилација опрема. Слично на тоа, кога треба да се користи за ослободување на азотна киселина и чист воздух. Тој, исто така, се филтрира со користење на специјална опрема. За возврат, водата што се користи во ослободувањето на азотна киселина, исчистени од нечистотии и соли. Во многу случаи, за супстанцијата во прашање е неопходно да се користи чист кондензат.

Дозволете ни да учат во кој вид може да се претстави на супстанцијата во прашање, како и начинот на кој секој тип на азотна киселина.

Сорти на азотна киселина и основните фази на неговото производство

Постојат два вида на азотна киселина во модерен индустриски растенија - разредена и концентрирани. Производство на разредена азотна киселина се врши во рок од 3 главни чекори:

• конверзија на амонијак (готовиот производ - азотен оксид);
• добивање на азот диоксид ;
• апсорпција имплементација на азотни оксиди со користење на вода.

Во модерните индустриски погони дистрибуирани издание на разредена азотна киселина во таканаречената шема на АК-72. Но, таму е, се разбира, и други технологија ослободување на супстанцијата.

Во пак, за производство на концентрирана азотна киселина може да се изврши со зголемување на содржината на супстанцијата во разредена форма или со директна синтеза. Првиот метод обично овозможува да се добие решение киселина во концентрација околу 68%, што може да бидат доволни за примена на овој материјал во голем број на области. Затоа, исто така, дистрибуирани директен метод синтеза за да се добие концентрација на супстанцијата од редот на 97-98%.

Ајде да ја разгледаме подетално како производство на азотна киселина се врши во еден или друг вид. Погоре, истакна дека прашањето на разредениот супстанција може да се врши во рамките на шемата АК-72. Студија за почеток на нејзината специфичност.

разредува киселина во АК-72 технологија

Разгледуваниот шема со која на производство на азотна киселина вклучува користење на затворен циклус, придружуван од:

• конверзија на амонијак;
• придружни ладење притисок на гасот од редот на 0,42-0,47 MPa:
• имплементација оксиди апсорпција под притисок од редот на 1,1-1,26 MPa.

Финалниот производ коло АК-72 - азотна киселина концентрацијата во околу 60%. азотна киселина во рамките на оваа технологија се врши во такви чекори како:

• обезбедување на воздухот од атмосферата во индустриски единица и спроведувањето на своите прочистување;
• компресиран воздух, нејзина поделба во процесот струи;
• имплементација амонијак испарување, за прочистување на соодветни гас од нафта и други нечистотии, како и нејзините последователни греење;
• мешање на прочистен амонијак и воздух, следните прочистување на мешавина, и го пренесува во катализатор;
• подготовка на азотен гасови и ладење;
• собирање на кондензатот со азотна киселина;
• концентрацијата и апсорпцијата на азотна киселина;
• ладење и прочистување на произлезениот продукт.

Подготвена киселина е испратен на чување или на купувачи.

Заедно со технологија се смета, во кој производството на азотен киселина - се применува АК-72 е уште една популарна концепт за ослободување на супстанција, која вклучува обезбедување индустриска инфраструктура функционира под притисок од околу 0,7 MPa. Размислете за неговите карактеристики.

Производ Производ технологија под притисок од 0,7 MPa: нијанси

Преку технологијата, во прашање, врши производство на разредена азотна киселина - како алтернатива на концептот на АК-72. Тоа вклучува спроведување на следните фази на производство на супстанција.

Прво на сите, како и во пред уметност, се пречистува воздухот. За таа цел, како по правило, тоа се однесува две фази филтер. Понатаму, чистење на воздухот prosheshdy, компресирана од воздух компресор - Индекс на околу 0,35 MPa. На воздухот е загреан - до околу 175 степени температура и мора да се лади. Откако овој проблем е решен, тој е испратен на дополнителни компресија, во која нејзините притисок се зголеми на околу 0,716 MPa. новите протокот на воздух, пак, се загрева на висока температура - за 270 степени со акција nitrotnyh гасови. По тоа се меша со амонијак во специјална индустриска единица. Супстанцијата се активира кога ослободување на киселина првично во гасна состојба, која е формирана како резултат на испарување на течност. Покрај тоа, амонијак мора да се исчисти. По подготовката на гас се загрева и хранат на миксер истовремено со воздух. Оваа мешавина, исто така, се филтрира и по очистување хранат на конверзијата на амонијак. Соодветната постапка се врши со помош на мрежа од легура на платина и родиум на многу високи температури - околу 900 степени. девизен курс, во овој случај е околу 96%.

производство на азотна киселина со оваа технологија вклучува формирање на азотен диоксид. Тие се прикажани во посебна област на индустриската единица, која се ладат. Поради ова, испарувањето на прочистена вода и појавата на пареа под висок притисок. Спроведена преку соодветната единица површина на индустриските азотен гас движат во оксиданс. Треба да се напомене дека нивните оксидација се одвива делумно веќе во претходната производство на чекор киселина. Но, во оксиданс, станува уште поинтензивен. Така азотен гасови се загрева на околу 335 степени. Потоа, тие се ладат во посебен разменувач на топлина, а потоа - се испратени на кондензаторот.

Потоа азотна киселина е произведен во ниска концентрација. Таа мора да биде одвоен од останатиот азотен гасови - сепаратор се користи за тоа. Од тоа на азотна киселина хранат на апсорпцијата на регионот индустриски единица. На киселина потоа тече во единицата под него. Сепак, тој реагира со азотни оксиди, со што се зголемува неговата концентрација. На излез е околу 55-58%. Тоа обично содржи растворени оксиди кои мора да се отстранат: за оваа супстанца е насочена да направи чистка на подрачје на единица. Користење на загреан воздух извлечени од киселина оксиди. На готовиот производ се поставени во складиште или испорачува на клиентот.

Производство на концентрирана киселина: директна синтеза

Испитувајќи како производството се одвива со разредена азотна киселина, концентриран студија специфичноста на порака агенти. Меѓу најпознатите рентабилна технологија окупирана од страна на соодветните профилот на претпријатијата - добивање киселина преку директна синтеза од суровини во форма на азотни оксиди.

Суштината на метод - во промовирање на хемиска реакција помеѓу наведената супстанција, вода, и кислород под притисок од околу 5 MPa. Технологија, на кој производство на концентрирани Вид на азотна киселина врз основа на разредена има нијанса: обезбедување на пренос на азот диоксид во течна форма е можно со притисок на температура во близина на атмосферски. Меѓутоа, во некои реакции на концентрацијата на супстанцијата не е доволен за преводот на течна состојба на обичните притисок, а тоа е да се подигне.

производство концентрирана киселина од разредена

Во овој случај концентрација на киселина се претпоставува од страна на абсорбента супстанци - како сулфурна киселина, фосфорна киселина, различни решенија на нитрати. Основни чекори концентрирана азотна киселина производство тип базира на користење на разредена сулфурна киселина како што следува.

Прво, суровина е поделена во две струи: првата испарувач се дава на втората - регионот промаши ладна индустриски единица. Сулфурна киселина е преку глава на апаратот, кој се наоѓа над вториот прилив на разредена азотна киселина. Во долниот дел на единицата, од своја страна, врши добиточна храна пареа која се загрева мешавина се користи, при што испарува од азотна киселина. Неговите пареи се крене на апаратот, по што на излез во фрижидер. Постојат киселина пареа кондензира - до неговата концентрација достигнува 98-99%.

Во овој случај, некои од оние кои се присутни во рамките на оваа фаза на производството на азотни оксиди апсорбира киселина. Тие мора да бидат отстранети од производот, најчесто за оваа намена се користи еден пар на азотна киселина, кои се испратени на кондензаторот. Извлечена азотни оксиди и киселина пареа, која кондензат не е формирана, насочени кон различни регионот на уредот - на апсорпција, во која третманот со вода. Резултатот е разредена киселина, што повторно се внесува на кондензација и ладење. На готовиот производ се испраќаат до склад или на клиентот.

Properties се концентрира со сулфурна киселина

Главната задача, која ја карактеризира производство на азотна киселина во индустријата - спроведување на ефективни и ефикасни на неговата концентрација. Постојат неколку пристапи кон развој на оптимална шема на негово решавање. Тоа е корисно да се разгледа оние кои се најчести.

Погоре, истакна дека за концентрацијата на супстанции во прашање, може да се користи сулфурна киселина. Таму е прилично заеднички начин за зголемување на ефикасноста на нејзината примена - прелиминарна зголемување на концентрацијата на азотна киселина со испарување. Оптимално, дека го пред третманот со сулфурна киселина на супстанцата ќе има концентрација од редот на 59-60%. Вреди да се напомене дека, во пракса, ова азотна киселина производство технологија се карактеризира со ниско ниво на животната средина. Затоа, како алтернатива на употребата на сулфурна киселина вообичаено да се користат нитрати. Ние ќе учат нивните конкретни детали.

Концентрација користење на нитрати

Во повеќето случаи, за решавање на проблемот, кој се карактеризира производство на азотна киселина од амонијак, кој се користи магнезиум нитрат или цинк. Прво на сите што е значително повеќе еколошки од методот опфаќа употреба на сулфурна киселина. Исто така, оваа технологија овозможува да се обезбеди највисок квалитет на азотна киселина, како финален производ.

Сепак, има неколку недостатоци, кои се утврди изгледот на широко распространета потешкотии во неговата примена. Прво на сите - ова е прилично високата цена на процесот на производство. Исто така, оваа технологија вклучува во многу случаи на појава на обработка на отпадот што може да биде комплицирано.

Употребата на катализатори со ослободување на азотна киселина

Тоа е корисно да се разгледа она што други супстанции се користат заедно со основните суровини за производство на производот во индустриски (често се смета како таква катализатори) азотна киселина. Употреба на супстанции во прашање, поради потребата да се зголеми профитабилноста на киселина порака, подобрување на динамиката на производство во индустриски единица.

Главниот услов за катализатор во производството на производот во прашање - селективност. Тоа е, тоа треба да влијае на основните хемиски реакции, без да влијае на средно процеси. Најчесто, во производството на катализатори киселина се користат во сегашниот состав се платина.

Погоре, истакна дека со пуштањето на ниска концентрација супстанции во зголемени притисоци се користат катализатори врз основа на платината и родиум. Во некои случаи, исто така, се применуваат со додавање на паладиум легури. Но неблагородни метали во нив - платина, неговата содржина е обично не помалку од 81%. Резиме на катализатор во овој случај - да се стимулира брз премин на основни хемиски реакции. Како по правило, тоа е дел од областа на надворешните дифузија.

Во овој процес, тоа ќе зависи од дифузија на кислород ограничувања во однос на површината на катализатор. Оваа функција предизвикува повисока концентрација на амонијак - основната суровина за производство на азотна киселина на површината на катализаторот или понекогаш кога во споредба со истиот фигура со концентрација во воздухот. Можно да се зголеми специфична тежина на различни несакани реакции во кои постои непотполна оксидација и формирање на азот или неговите оксид. Во врска со ова кислород на површината треба да биде во количина доволна да се менува на амонијак. Во овој случај, тоа е можност да се постигне доволно длабоко оксидација.

Тоа може да се забележи дека заедно со платина катализатори во производството на азотна киселина се користат како во комбинација супстанции. Особено, железо-хром. Тие можат значително да ги намали економските трошоци кои го карактеризираат ослободување на супстанција.

Значи, ние погледна начини на производство на азотна киселина, идентификувани од главните видови на него. Тоа е, како и со азотна киселина производство чекори потребни за да се спроведе зависи од видот и специфична технологија на производство на супстанцијата. Тоа е корисно да се разгледа она што сега тешкотии карактеризираат индустриското производство на баран производ во многу области на економијата.

Главните проблеми во производството на азотна киселина

Значи, како што веќе знаете, производство на азотна киселина со контакт - еден од најчестите во модерната индустрија, вклучува активирање на катализатор за забрзување на оксидација на амонијак и да се зголеми производ родот. Главниот проблем е ослободување на производот - доволно високата цена на соодветен катализатор. Во овој случај, на селективност не секогаш се постигне оптимална вредност. Згора на тоа, значителен дел од платина кој се користи како основа за член катализатор можат да се изгубат во текот на производството. Како резултат на тоа, повторно, тоа ја намалува економската ефикасност на производ порака.

Друг проблем кој се карактеризира производство на азотна киселина - на животната средина. Погоре, истакна дека кога концентрацијата на суровини може да се користи сулфурна киселина и штетни супстанции се формира врз основа на премин на соодветното производство циклус. Алтернативата во овој случај е употребата на нитрати - но тоа е, пак, подразбира зголемување на економските трошоци. Сепак, фактор на животната средина за модерни производители денес е толку важно како и на ниво на профитабилност.