- •2.5 Производство азотной кислоты
- •Свойства азотной кислоты
- •Физико-химические основы процесса
- •Производство разбавленной hno3
- •Рассмотрим технологическую схему производства разбавленной hno3 под высоким давлением (0,8-1,0 мПа)
- •Рассмотрим технологическую схему комбинированного метода производства разбавленной hno3
- •Получение концентрированной нnо3
- •Рассмотрим технологическую схему концентрирования разбавленной нnо3 серной кислотой
- •Рассмотрим технологическую схему концентрирования нnо3 нитратом Mg.
Рассмотрим технологическую схему концентрирования нnо3 нитратом Mg.
Этот способ в отличие от предыдущего обеспечивает получение чистой высококонцентрированной НNО3 без вредных выбросов в атмосферу.
В отпарную колонну подается разбавленная НNО3 и 80%-ный раствор Mg(NO3)2 из вакуумиспарителя. В дистилляционной колонне пары 97%-ной НNО3, выходящие из отпарной колонны, конденсируются. Концентрированная НNО3 охлаждается в холодильнике-конденсаторе и направляется в хранилище. Из нижней части дистилляционной колонны 75%-ная НNО3 возвращвется в отпарную колонну.
Из нижней части опарной колонны 50-60%-ный раствор Mg(NO3)2 возвращается в вакуумиспаритель, где упаривается до исходной концентрации, и насосом подается в отпарную колонну. Тем самым достигается замкнутый цикл использования Mg(NO3)2.
Достоинства: значительно меньшие эксплуатационные и капитальные затраты; возможность получения НNО3, не содержащей H2SO4; устраняется загрязнение атмосферы сернокислотным туманом.
Рассмотрим способ 2
Прямой синтез концентрированной НNО3 основан на взаимодействии жидкого тетраоксида N2O4 с водой и газообразным О2 по давлением 5МПа.
Процесс включает в себя три стадии:
Выделение тетраоксида диазота из нитрозного газа:
2NO + O2 ↔ 2NO2 ↔N2O4
Образование НNО3:
3N2O4 + 2H2O ↔ 4HNO3 + 2NO
Окисление NO концентрированной HNO3:
2NO + 4HNO3 ↔ 6NO2 + 2H2O
Суммарная реакция этого процесса:
2N2O4 + O2 + 2H2O ↔ 4HNO3
Необходимым условием этого процесса является предварительное получение жидкого N2O4 из нитрозных газов.
Схема производства НNО3 воздействием жидкого N2O4 с H2O состоит из стадий, изменяющихся в зависимости от вида применяемых нитрозных газов в процессе получения жидкого N2O4:
газы, полученные окислением NH3 воздухом (или кислородом);
газы, образовавшиеся при инверсии нитритных солей или полученные в процессе денитрации нитрозы.
В варианте применения нитрозных газов, получаемых в процессе окисления NH3 воздухом, непосредственное получение концентрированной НNО3 состоит из следующих стадий:
охлаждение нитрозных газов и удаление воды;
окисление NO до NO2;
поглощение NO2 концентрированной НNО3;
разложение полученного раствора и выделение из него чистого NO2, при этом производится отбелка концентрированной НNО3 от оксидов азота;
конденсация N2O4;
переработка смеси N2O4 и разбавленной НNО3 под давлением с участием кислорода.
В варианте применения кислотных оксидов азота меняется последовательность проведения стадий:
охлаждение нитрозных газов и удаление воды;
окисление NO до NO2 и конденсация N2O4;
поглощение остатков оксидов азота и концентрированной НNО3;
переработка под давлением жидкого N2O4, конденсата и продуктов поглощения оксидов азота в концентрированную НNО3;
отбелка полученной НNО3 от оксидов азота и конденсация отогнанных оксидов азота.
