Công nghệ sản xuất axitnitric

Tham khảo tài liệu công nghệ sản xuất axitnitric, kỹ thuật - công nghệ phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Công nghệ sản xuất axitnitric 34 CHÆÅNG V CÄNG NGHÃÛ SAÍN XUÁÚT AXIT NITRICI. Khaïi niãûm chung: - Axit nitric åí nhiãût âäü thæåìng laì cháút loíng khäng maìu, bäúc khoïi. - Tuyì thuäüc vaìo näöng âäü maì axit nitric coï nhiãût âäü säi vaì kãút tinh khaïc nhau: dungdëch axit HNO3 68.4% coï nhiãût âäü säi cao nháút bàòng 121.9oC. Âáy laì âiãøm âàóng phê cuíadung dëch. - Khi säi axit HNO3 bë phán huyí theo phaín æïng: 4HNO3 = 2H2O + 4NO2 + O2 NO2 hoaì tan laûi vaìo axit laìm cho axit coï maìu vaìng hoàûc âoí. - Axit HNO3 laì cháút oxy hoaï maûnh. Axit HNO3 âáûm âàûc hoaì tan táút caí caïc kimloaûi taûo thaình caïc oxyt (træì caïc kim loaûi quê: Au, Pt, Rh, ...) - Caïc oxyt kim loaûi coï khaí nàng tan trong axit HNO3 taûo caïc muäúi nitrat. Riãngâäúi våïi Fe, Al, Cr khi taïc duûng våïi axit HNO3 âáûm âàûc, nguäüi coï låïp oxyt bãön væîng taûothaình trãn bãö màût chëu âæåüc taïc duûng cuía axit. - Caïc tãú baìo âäüng, thæûc váût bë axit HNO3 phaï huyí. Âäúi våïi håüp cháút hæîu cå maûchvoìng coï nhán thç gäúc NO2 thay thãú gäúc H. - Trong cäng nghiãûp coï hai loaûi axit HNO3 : loaîng (50-60%); âáûm âàûc (96-98%) - Axit HNO3 âæåüc duìng âãø saín xuáút phán âaûm, thuäúc näø, cháút deío, såüi täøng håüp, ...II. Cäng nghãû saín xuáút axit HNO3 loaîng: 1/ Nguyãn lê chung: Hiãûn nay trong cäng nghiãûp, ngæåìi ta âiãöu chãú axit HNO3 chè bàòng mäüt phæångphaïp duy nháút, âoï laì oxy hoaï NH3. Quïa trçnh naìy âæåüc tiãún haình theo hai giai âoaûn: - Oxy hoaï NH3 thaình NO - Háúp thuû NO2 âãø âiãöu chãú HNO3 a/ Oxy hoaï amoniac thaình oxyt nitå: 4NH3 + 5O2 ⎯Pt − Rh ( 750 −850⎯→ 4NO + 6H2O + Q ⎯⎯⎯⎯ C 0 Ngoaìi ra coìn coï phaín æïng phuû taûo thaình N2: 4NH3 + 3O2 ⎯ → 2N2 + 6H2O + Q ⎯ ÅÍ âáy ngæåìi ta sæí duûng häùn håüp NH3 trong khäng khê coï näöng âäü 10-11% (theothãø têch), trong âiãöu kiãûn phaín æïng nhæ váûy hiãûu suáút taûo thaình NO âaût âãún 96-98%. Häùnhåüp khê taûo thaình goüi laì nitroza. Phaín æïng oxy hoaï amoniac âæåüc tiãún haình trong thiãút bë tiãúp xuïc. Hiãûn nay, ngæåìita sæí duûng thiãút bë tiãúp xuïc laì mäüt täø håüp gäöm ba thiãút bë (Hçnh 5.1.) • Trãn cuìng laì thiãút bë loüc catäng • Tiãúp âãún laì thiãút bë oxy hoaï • Cuäúi laì näöi håi thu häöi 35 - Häùn håüp khê âi vaìo thiãút bë loüc (1) qua mäüt loaût caïc ngàn loüc, räöi theo caïc cæíatrãn truû dáùn khê (2) åí tám thiãút bë vaì âi xuäúng pháön thiãút bë oxy hoaï. Taûi âáy, khê âi qualæåïi phán phäúi (3) coï taïc duûng phán phäúi âãöu häùn håüp khê âãø âi xuäúng læåïi xuïc taïc (4).Phêa dæåïi læåïi âàût mäüt låïp voìng kim loaûi (5) daìy 250mm âãø nháûn nhiãût cuía khê, coï taïcduûng nhæ mäüt bäü têch nhiãût phoìng khi thiãút bë ngæìng hoaût âäüng trong mäüt thåìi gian ngàõnseî âäút loì laûi âæåüc dãù daìng. Låïp voìng naìy coìn coï taïc duûng giæî laûi caïc haût xuïc taïc Pt baytheo khê, sau mäüt thåìi gian coï thãø thu häöi laûi âæåüc. - Pháön thiãút bi dæåïi læåïi xuïc taïc laìm viãûc åí nhiãût âäü cao. Do âoï, âæåüc loït mäüt låïpgaûch chëu nhiãût. b/ Âiãöu chãú axit HNO3: Giai âoaûn naìy gäöm hai quaï trçnh: - Oxy hoaï tiãúp NO thaình NO2: NO + O2 NO2 + Q - Háúp thuû NO2 bàòng H2O âãø taûo thaình HNO3: 3NO2(k) + H2O(l) 2HNO3(l) + NO(k) + Q Caí hai phaín æïng trãn âãöu toaí nhiãût vaì xaíy ra theo chiãöu giaím thãø têch. Do âoï, phaínæïng dëch chuyãøn theo chiãöu thuáûn khi giaím nhiãût âäü vaì tàng aïp suáút. Tuyì theo aïp suáút cuía hãû thäúng thiãút bë maì ngæåìi ta chia ra 3 loaûi cäng nghãû saínxuáút axit HNO3 loaîng: • Hãû thäúng laìm viãûc åí aïp suáút thæåìng: âiãöu chãú HNO3 50% (hiãûu suáút chuyãøn hoaï NO2 laì 92%) • Hãû thäúng laìm viãûc åí aïp suáút cao (6-8 atm): âiãöu chãú HNO3 > 60% (hiãûu suáút chuyãøn hoaï NO2 laì 98%) • Hãû thäúng häùn håüp aïp suáút thæåìng âãún aïp suáút cao 2/ Hãû thäúng âiãöu chãú axit HNO3 åí aïp suáút thæåìng: (Hiãûn nay váùn coìn sæí duûng räüng raîi) * Så âäö læu trçnh cäng nghãû âiãöu chãú axit nitric åí aïp suáút thæåìng (Hçnh 5.2.) - Khäng khê âæåüc âæa qua thiãút bë laìm saûch khê bàòng næåïc hay bàòng xä âa loaîng(1) âãø khæí khê coï tênh axit vaì qua thiãút bë loüc bàòng daû (2 ...