تولید فنی اسید نیتریک در شیمی | فرهنگ لغت دانشجویی

اسید نیتریک حاصل دارای غلظت 50-69 درصد است که برای اکثر کاربردها کافی است. محلول اسید نیتریک 69 درصد (اسید نیتریک غلیظ) یک مخلوط آزئوتروپیک است که در دمای 122 درجه سانتیگراد می جوشد، بنابراین آب را نمی توان با تقطیر خارج کرد. برای به دست آوردن محلول های اسید نیتریک با غلظت بالا، اسید نیتریک غلیظ در حضور مواد کم آب کننده مانند اسید سولفوریک غلیظ تقطیر می شود.

از آنجایی که واکنش دی اکسید نیتروژن با آب یک عدم تناسب است که در آن مونوکسید نیتروژن همیشه علاوه بر اسید نیتریک تشکیل می شود، تبدیل کامل اکسیدهای نیتروژن حاصل نمی شود. در انتهای برج جذب، گاز خروجی همچنان حاوی تقریباً 0.02-0.05٪ اکسیدهای نیتروژن، مونوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن (به اختصار) است. ن O ایکس ). اینها برای محیط زیست مضر هستند و بنابراین در حین تمیز کردن گازهای خروجی حذف می شوند (به زیر مراجعه کنید).

انواع پیاده سازی فنی

گیاهان اسید نیتریک می توانند تحت شرایط فشار مختلف کار کنند (شکل 4)، بین فشار معمولی (1-2 بار)، فشار متوسط ​​(2-6 بار) و فشار بالا (8-15 بار) تمایز قائل می شود.
برای اولین مرحله فرآیند، احتراق آمونیاک برای تشکیل مونوکسید نیتروژن، فشار کم سودمند است زیرا تلفات پلاتین کمتر است و نسبت واکنش جانبی نامطلوب، یعنی احتراق آمونیاک برای تشکیل نیتروژن (معادله 3) کمتر است. این باعث بازده اسید نیتریک بالاتری می شود.
برای مرحله دوم و سوم فرآیند، اکسیداسیون بیشتر به دی اکسید نیتروژن و تبدیل به اسید نیتریک، با این حال، با توجه به اصل حداقل محدودیت LE CHATELIER، استفاده از فشارهای بالاتر سودمند است، زیرا غلظت اسید نیتریک بالاتر به دست می آید و باقی مانده است. محتوای اکسیدهای نیتروژن در گازهای خروجی کمتر است. با این حال، هزینه های اضافی برای فشرده سازی وجود دارد.

انتخاب نوع سیستم بستگی به شرایط محلی دارد. سیستم هایی وجود دارند که در هر سه مرحله فرآیند تحت فشار متوسط ​​یا فشار بالا کار می کنند. از طرف دیگر، کار با فشار متوسط ​​در مرحله اول و سپس فشرده کردن گازها به فشار بالاتر نیز می تواند مفید باشد، زیرا انتشار اکسیدهای نیتروژن در طول جذب دی اکسید نیتروژن در آب بسیار کم است (فرایند سوم). مرحله) تحت فشار بالا که تمیز کردن گاز خروجی را می توان حذف کرد.

تمیز کردن گازهای زائد در تولید اسید نیتریک

برای آلوده نشدن بیش از حد محیط، گازهای خروجی حاصل از تولید اسید نیتریک باید تمیز شوند. اکسیدهای نیتروژن مونوکسید نیتروژن و دی اکسید نیتروژن با آب موجود در جو واکنش داده و اسید نیتروژن یا اسید نیتریک تشکیل می دهند و به باران اسیدی کمک می کنند. به منظور جلوگیری از انتشار اکسیدهای نیتروژن، “سیستم های DeNOx” به بهره برداری رسید. در آن، اکسیدهای نیتروژن روی یک کاتالیزور با آمونیاک اضافه شده واکنش می دهند. در دمای حدود 320 تا 400 درجه سانتیگراد، آمونیاک به طور انتخابی با اکسیدهای نیتروژن واکنش داده و نیتروژن و آب تشکیل می دهد.

4 NO + 4 ن اچ 3 + O 2 4 ن 2 + 6 اچ 2 O 2 ن O 2 + 4 ن اچ 3 + O 2 3 ن 2 + 6 اچ 2 O

این فرآیند می تواند انتشار اکسید نیتروژن در کارخانه های صنعتی را تا 80 درصد کاهش دهد.

این به اصطلاح “نیتریت زدایی” نه تنها باید بر روی گازهای خروجی حاصل از تولید اسید نیتریک، بلکه در نیروگاه های حرارتی که با سوخت های فسیلی کار می کنند و در کارخانه های زباله سوز انجام شود، زیرا اکسیدهای نیتروژن برای محیط زیست نیز مضر هستند. در اینجا تولید می شود.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *