розведеної кислоти.
.1 Фізико-хімічні основи і принципова схема процесу прямого синтезу
В основі прямого синтезу концентрованої азотної кислоти лежить взаємодія рідкого тетроксида азоту з водою і газоподібним киснем під тиском 5 МПа, що протікає за рівнянням:
В
Необхідна умова цього процесу - попереднє отримання рідкого тетроксида з нитрозного газу. 100%-ний оксид азоту (IV) димеризуется в тетроксид вже при атмосферному тиску і температурі 21,5 С. Однак у нітрозному газі його зміст становить не більше 11%. Перекласти оксид азоту (IV) в тетроксид при такій концентрації його при атмосферному тиску неможливо. Навіть при - 20 В° С і тиску 1 МПа ступінь перетворення його в тетроксид в цьому випадку не перевищує 85%. p align="justify"> Для виділення 100%-ного діоксиду азоту (IV) з нитрозного газу використовують його здатність розчинятися в концентрованій азотній кислоті з утворенням нітроолеума складу HNO3.NO2. При подальшому розкладанні нітроолеума утворюється концентрована азотна кислота як товарний продукт і оксид азоту (IV), Зріджується при охолодженні в тетроксид азоту. Процес цей представлений у вигляді схеми на рис. 5. p align="justify"> Процес прямого синтезу концентрованої азотної кислоти включає наступні стадії:
1. Виділення тетроксида азоту з нитрозного газу:
В В
Ріс-5. Схема виділення оксиду азоту (IV) з нитрозного газу
. Освіта азотної кислоти:
В
3. Окислення оксиду азоту (II) концентрованою азотною кислотою:
В
Сумарне рівняння процесу з урахуванням агрегатного стану реагентів:
В
Вирішальне значення в цьому процесі має повнота зсуву рівноваги: ​​
В
яка визначається вмістом оксиду азоту (IV) в нітрозному газі, температурою і тиском. Тому, концентрація одержуваної азотної кислоти залежить від тиску (рис. 6). <В
Рис. 6. Взаємозалежність концентрації азотної кислоти і тиску
.2 Технологічна схема виробництва концентрованої азотної кислоти прямим синтезом
Технологічна схема виробництва концентрованої азотної кислоти прямим синтезом з рідких оксидів азоту представлена ​​на рис. 7. Вона включає операції: охолодження нітрозних газів в котлі-утилізатори і холодильнику-конденсаторі, окислення оксиду азоту (II) до оксиду азоту (IV), доокисление оксиду азоту (II) азотною кислотою, охолодження нітрозних газів в розсільному холодильнику, поглинання оксиду
В
Рис. 7. Технологічна схема виробництва азотної кислоти прямим синтезом:
В
азоту (IV) азотною кислотою, знешкодження газів, що відходять, виділення оксиду азоту (IV) з розчину в азотній кислоті (нітроолеума), охол...
