Salétromsavat az iparban: a technológia, lépések, jellemzői

Salétromsav - az egyik legnépszerűbb típusú ipari alapanyagok. A termelés lehet tenni a különböző módon - attól függően, hogy milyen savat kell a fogyasztóhoz. Mi a lényege a releváns technológiák? Hogyan viszonyulnak a kimenet típusától egy salétromsav üzem?

Az ipari termelés a salétromsav: a technika története

Először is, hogy hasznos lesz, hogy tanulmányozza a történelmi tények, hogyan lehet fejleszteni a salétromsav-termelés Oroszországban. A hazai ipar az az anyag felszabadulását, ha követjük a rendelkezésre álló információk, értelmében került sor Peter I. Később M. V. Lomonosovym javasolt előállítási mód salétromsav a nitrát - az anyag valójában egészen a 20. század elején tartották a fő nyersanyag előállításához a szóban forgó anyag.

Együtt-nitrát, salétromsav termelést végezték az iparban kénsavval. Két tekinthető anyagok kölcsönható, kialakítva a salétromsav és kénsav nátrium-oxidot. A módszer előnye az a képesség, hogy megkapjuk a salétromsav koncentrációja körülbelül 96-98% (feltételezve, hogy a nyersanyag-felhasználás szükséges minőségű).

Megfelelő technológia fejlődött eléggé aktív - növelése mellett alapanyag feldolgozási sebessége, és nagyobb mennyiségű termék kimenet. De fokozatosan átadta helyét a koncepció, amely a termelés salétromsav végezte a kapcsolati ammónia oxidáció.

Szintén feltalált egy módszert, amellyel, mint a fő nyersanyag előállítására használt sav a nitrogén-oxid által termelt oxidációjával a megfelelő ív gázt a légkörbe. Ez nézetet, amely szerint az első módszer - a gazdaságilag nyereséges.

A javulás a technológiai megközelítést, hogy kiadja a salétromsav képződik megközelítés, amely szerint a legjobb megoldás az az anyag gyártása során - részt vett az ipari infrastruktúra, működő emelt nyomáson. Egy másik, hogy ez - termelnek savat légköri nyomáson, amely akkor tekinthető kevésbé költséghatékony gazdasági szempontból.

Release anyag hőmérsékleten normális vagy megemelt nyomáson sugallják salétromsav előállítása ammóniából. Van is egy kombinált módszer, amely egyesíti az előnyeit a másik kettő. Tulajdonságok A salétromsav a kombinált módszer is, először is, az oxidációs ammónia atmoszferikus nyomáson, és a végrehajtását abszorpciós - ha emelkedett.

Ammónia most úgy a fő nyersanyag előállítására szóban forgó anyagok, valamint a víz és a légköri levegő. Vizsgáljuk meg, sajátos felhasználása a termelés több sav.

Nyersanyagok a salétromsav-termelés

Így a fő felhasznált nyersanyagok előállításához a kérdéses anyag esetében - az ammónia, a levegő, és a víz.

Ez megköveteli a ammónia a tisztított formában. Erre ő a különböző termelési ciklusok megtisztítják egy különleges párolgás és desztillációs berendezés. Hasonlóképpen, ha a kibocsátás a salétromsav kell használni, és a tiszta levegő. Ő is szűrve speciális berendezések. Másfelől, a vizet, hogy használják a kibocsátás a salétromsav, tisztítani a szennyeződések és sók. Sok esetben a szóban forgó anyag használata szükséges a tiszta kondenzátum.

Vizsgáljuk meg, amelyben faj a szóban forgó anyag leírható, és a módot, amely minden típusú salétromsav.

Fajták salétromsav és alapvető szakaszában a termelés

Két fajta salétromsav termelt modern ipari üzemek - híg és tömény. Termelés hígított salétromsavat végzik számított 3 fő lépésből áll:

• ammónia konverzió (a végtermék - nitrogén-oxid);
• megszerzése nitrogén-dioxid ;
• végrehajtása felszívódását nitrogén-oxidok segítségével vizet.

A modern ipari üzemek elosztott kiadás hígított salétromsavat az úgynevezett rendszer az AK-72. De van, persze, és egyéb technológiai, az anyag felszabadulását.

Másfelől, a termelés a tömény salétromsavat végezhetjük emelésével anyag tartalmat a hígított formában vagy közvetlen szintézissel. Az első módszer általában lehetővé teszi, hogy savat nyerünk oldatot mintegy 68% koncentrációjú, ami elégtelen lehet a alkalmazásának ez az anyag számos területen. Ezért az is általánosan használt módszer a közvetlen szintézis, amely lehetővé teszi, hogy az anyag koncentrációja mintegy 97-98%.

Nézzük meg részletesebben, hogy a termelés a salétromsav végezzük egyik vagy másik faj. Fent már említettük, hogy a kérdés a hígított anyag végezhető program keretében AK-72. Tanulmány az elején a specificitása.

híg savas termelés AK-72 technológia

A figyelembe vett program, amellyel a termelés a salétromsav használatával jár egy zárt ciklus kíséretében:

• ammónia konverziós;
• kísérő hűtés gáznyomás a sorrendben 0,42-0,47 MPa:
• végrehajtását oxidok abszorpciós nyomás alatt a sorrendben 1,1-1,26 MPa.

A végtermék áramkör AK-72 - salétromsavval körülbelül 60% -os koncentrációban. salétromsav keretében ez a technológia végzik ezeket a lépéseket, mint:

• biztosítva a légköri levegő az ipari egység és a végrehajtását tisztítás;
• sűrített levegő, annak felosztását technológiai folyadékáramok;
• végrehajtására ammónia elpárologtatása, tisztítását, a megfelelő gázzal olaj- és egyéb szennyeződéseket, valamint annak későbbi melegítés;
• összekeverjük a tisztított ammónia és a levegő, ezt követően a keverék tisztítását, és át azt a katalizátort;
• előkészítése nitrózus gázok és hűtés;
• gyűjtése kondenzátum salétromsavval;
• koncentráció és az abszorbancia salétromsav;
• hűtés és tisztítása a kapott terméket.

Ready savat elküldött a boltba, vagy ügyfél.

Együtt a technológia tekinthető, amelyben a salétromsav-termelés - AK-72 alkalmaznak egy másik népszerű koncepció az anyag felszabadulását, ami magában foglalja az ipari infrastruktúra biztosítása működő nyomáson körülbelül 0,7 MPa. Tekintsük jellemzői.

Termék Termék Technology nyomása alatt 0,7 MPa: árnyalatok

A technológia, a szóban forgó végzett termelés hígított salétromsavat - alternatívájaként az AK-72 koncepció. Ez magában foglalja a végrehajtás a következő gyártási fázisok a kérdéses anyag.

Először is, mint a technika állása szerint a levegő tisztítása. Erre a célra, mint a szabály, akkor az egy kétfokozatú szűrő. Továbbá, a levegőtisztító prosheshdy, sűrített levegővel kompresszor - index mintegy 0,35 MPa. A levegőt melegítik - körülbelül 175 fok hőmérsékleten és le kell hűteni,. Ha ez a probléma megoldódott, akkor küld további tömörítés, ahol a nyomás növekedésével körülbelül 0,716 MPa. A kialakulóban lévő levegő áramlását, viszont melegítjük magas hőmérséklet - körülbelül 270 fok hatására nitrotnyh gázokat. Miután ez keverve ammónia speciális ipari egység. Az anyag aktiválódik, amikor sav felszabadulásának kezdetben a gáz halmazállapotú, amely képződik a párolgás miatt a folyadék. Ezenfelül az ammónia meg kell tisztítani. Elkészítése után a gáz melegítjük, és betápláljuk a keverőbe egyidejűleg levegővel. Ezt az elegyet is szűrjük, és tisztítás után betápláljuk az ammónia konverziós. A megfelelő eljárás alkalmazásával hajtjuk végre egy rács, ahol az ötvözet platina és a ródium igen magas hőmérséklet - körülbelül 900 fok. konverziós arány ebben az esetben körülbelül 96%.

Salétromsavgyártás ez a technológia magában foglalja a kialakulását nitrózus gázok. Ezek jelennek meg a speciális területe az ipari egység, amely lehűtjük. Ennek köszönhetően, a párolgás a tisztított víz és a megjelenése nagy nyomású gőz. Átvezetjük egy megfelelő egység területén az ipari nitrózus gázok mozognak oxidáló. Meg kell jegyezni, hogy az oxidáció megy végbe, részben már az előző lépésben savtermelés. De az oxidálószer, akkor még intenzívebb. Így nitrózus gázok melegítik fel 335 fok. Ezt követően ők lehűtjük speciális hőcserélő, majd - megküldik a kondenzátort.

Ezután salétromsav keletkezik alacsony koncentrációban. Meg kell elválasztani a többi nitrózus gázokat - elválasztó használatos erre. Belőle a salétromsavat tápláljuk be az abszorpciós régió ipari egység. A sav áramlik az egységben alatta. Azonban, ez reagál a nitrogén-oxidok, ezáltal növelve annak koncentrációja. A kimeneti ez körülbelül 55-58%. Ez általában tartalmaz oldott oxidokat amelyeket el kell távolítani: ezen anyag irányul megtisztítani a területet az egység. Fűtött levegő segítségével kivonjuk a sav-oxidok. A késztermék kerül a raktárban vagy a fogyasztók számára leszállított.

Előállítása koncentrált sav: közvetlen szintézis

Miután megvizsgálták, hogyan gyártás folyik híg salétromsavval, koncentrált tanulmány specificitását szerek. Között a leginkább költséghatékony technológiát benne a megfelelő profilt a vállalkozások - megszerzése sav közvetlen szintézissel nyersanyagokból formájában a nitrogén-oxidok.

A módszer lényege - előmozdításában közötti kémiai reakció az anyag, a víz, és az oxigén nyomáson körülbelül 5 MPa. Technology, amelyen a termelési tömény salétromsavat típusa alapján a híg van árnyalatot: átvivő a nitrogén-dioxid folyékony formában is lehetséges nyomás közeli hőmérsékleten a légköri. Azonban néhány reakciók a koncentrációja az anyag nem elég ahhoz, hogy lefordítani folyékony halmazállapotban normál nyomáson, és szükség van emelni.

koncentrált sav termelődik a híg

Ebben az esetben a sav koncentrációja feltételezzük az abszorbens anyagok - mint például a kénsav, a foszforsav, a különböző oldatokat a nitrátok. Alapvető lépések tömény salétromsav gyártási típus alapján híg kénsav alkalmazásával a következőképpen.

Először is, a nyersanyag van osztva két áramra: az első elpárologtató betápláljuk a második - régió hiányzik a hideg ipari egység. Kénsav betápláljuk a berendezés felett elhelyezkedő második folyam hígított salétromsavat. Az alsó része a készülék, viszont hajtjuk takarmány gőz, amely felhevíti a keveréket használunk, miáltal elpárolog a salétromsav. Gőzei emelkedik ki a készüléket, majd a kimeneti hűtőszekrényben. Ott savas gőzök kondenzálódnak - egészen annak koncentrációja eléri a 98-99%.

Ebben az esetben néhány ilyen találmány keretében ebben a szakaszában a termelés a nitrogén-oxidok abszorbeált savas. Ezeket el kell távolítani a terméket, leggyakrabban erre a célra használt egy pár salétromsavat, és azt elküldik a hűtőhöz. A kivont nitrogén-oxidok és savas gőzök, amelyek a kondenzátum nem képződik, és utasította, hogy egy másik régióban a készülék - a felszívódás, ahol a vízzel való kezelés. Az eredmény egy híg savval, amely ismét betápláljuk a kondenzáció és a hűtés. A késztermék küld a raktárban vagy az ügyfél.

Tulajdonságok koncentrátum kénsavval

A fő feladat, amely jellemzi a termelés a salétromsav az iparban - a végrehajtása költség-hatékony és eredményes a koncentrációja. Számos megközelítés, hogy dolgozzon ki egy optimális rendszer a megoldást. Érdemes figyelembe venni, hogy azok a leggyakoribb.

Fentebb Megjegyzendő, hogy az anyagok koncentrációjának a szóban forgó, kénsav lehet használni. Van elég gyakori módja, hogy növelje a hatékonyságot annak alkalmazása - előzetes növekvő salétromsav koncentrációja lepárlással. Optimálisan, hogy a kezelés előtt kénsavval akkor a hatóanyag koncentrációja a sorrendben 59-60%. Érdemes megjegyezni, hogy a gyakorlatban ez a salétromsav gyártási technológia jellemzi alacsony környezeti teljesítményét. Ezért, mint alternatívát a kénsav alkalmazását közös használni nitrátok. Megvizsgáljuk a részleteket.

Koncentráció a nitrátok

A legtöbb esetben, a megoldások a probléma, amely jellemzi a termelés a salétromsav ammóniából, használt magnézium-nitrát vagy cink. Először ez sokkal környezetbarátabb, mint az eljárás során a kénsavat használunk. Továbbá, ez a technológia lehetővé teszi, hogy a legmagasabb minőségű salétromsavat mint végterméket.

Azonban számos hátránya van, ami meghatározza a megjelenését elterjedt nehézségeket annak alkalmazását. Először is - ez egy viszonylag magas költsége a gyártási folyamatot. Továbbá, ez a technológia magában foglalja sok esetben a megjelenése szilárd hulladék feldolgozására ami bonyolult lehet.

A katalizátorok alkalmazása a kibocsátást a salétromsav

Célszerű figyelembe venni, hogy mely más anyagokat használnak együtt alapanyagai a termelés a termék az ipari (gyakran tekintik az ilyen katalizátorok) salétromsavat. Az anyagok felhasználása a szóban forgó miatt, hogy növelni kell a jövedelmezőséget-felszabadulást, az javítja a dinamikáját a kimeneti az ipari egységben.

A fő követelmény a katalizátor a termelés a szóban forgó termék - szelektivitás. Azaz, meg kell befolyásolja az alapvető kémiai reakció, anélkül, hogy a másodlagos folyamatok. Leggyakrabban, az előállítása során savas katalizátorokat alkalmazunk a találmány szerinti készítményben a platina.

Fentebb megjegyezte, hogy a kibocsátás a kis koncentrációjú anyagok magas nyomást alkalmazunk alapuló katalizátorok a platina és a ródium. Egyes esetekben, is alkalmazhatók azzal a kiegészítéssel, palládium ötvözetek. De a nemesfém bennük - platina, annak tartalmát általában nem kevesebb, mint 81%. A lényege a katalizátor ebben az esetben -, hogy ösztönözze a gyors áthaladását az alapvető kémiai reakciók. Mint általában, ez egy része a külső diffúziós terület.

Ebben a folyamatban ez függ az oxigén diffúziós korlátok képest a katalizátor felületére. Ez a funkció okoz nagyobb koncentrációban ammónia - alapvető nyersanyag előállítására salétromsav felületén a katalizátor, vagy néha, ha összehasonlítjuk a megfelelő alak a koncentráció a levegőben. Lehetséges, hogy a fajsúly növelés a különböző mellékreakciók, amelyben van a részleges oxidációt és képződését a nitrogén vagy oxidja. Ezzel kapcsolatban az oxigén a felület legyen olyan mennyiségben, hogy az ammóniát. Ebben az esetben is képes elérni kellően mély oxidáció.

Meg kell azonban jegyezni, hogy együtt a platina katalizátorok a termelés salétromsavat alkalmazunk, mint kombinált anyagok. Különösen a vas-króm. Ezek jelentősen csökkentheti a gazdasági költségeket jellemzik a kibocsátás a kérdéses anyag.

Tehát megnéztük termelési módok salétromsav, amely a főbb azt. Azaz, a salétromsav gyártási lépéseket kell megvalósítani függ a fajtól és az adott technológiával termelő anyagot. Érdemes figyelembe venni őt, milyen nehézségekkel jellemzik az ipari termelés a legkeresettebb termék számos területen a gazdaság.

A fő problémák a salétromsav gyártás

Tehát, mint már tudjuk, a termelés a salétromsav érintkezés - az egyik leggyakoribb a modern ipar, magában aktiválása katalizátor felgyorsítja az oxidációs ammónia és növeli a termék hozamát. A fő probléma az, a kibocsátás a termék - kellően magas ár egy alkalmas katalizátor. Ebben az esetben a szelektivitás nem mindig éri el az optimális értéket. Ezen túlmenően, egy jelentős része a platina, hogy alkalmazunk egy alaptagot a katalizátor elveszhet során a termelés. Ennek eredményeként ismét csökkenti a gazdasági hatékonyságot a termék kiadása.

A másik probléma, amely jellemzi a salétromsav-termelés - környezetvédelmi. Fentebb jegyezni, hogy ha a koncentrációja a nyers anyagot lehet használni a kénsav, és a káros anyagok keletkeznek az áthaladását a megfelelő termelési ciklus. Az alternatív ebben az esetben a használata nitrátok - de ez megint növekednek a gazdasági költségeket. Ugyanakkor a környezeti tényező a modern gyártók ma ugyanolyan fontos, mint a jövedelmezőség.