Tiểu luận công nghệ hóa đại cương: Kỹ thuật sản xuất Axit Nitric

Tiểu luận công nghệ hóa đại cương "Kỹ thuật sản xuất Axit Nitric" được thực hiện với các nội dung: Tính chất hóa lý và ứng dụng chính, cơ sở hóa lý sản xuất Axit Nitric, phương pháp sản xuất Axit Nitric, phương hướng phát triển. Để nắm rõ nội dung kiến thức đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tiểu luận công nghệ hóa đại cương: Kỹ thuật sản xuất Axit NitricKhoaHóavàCôngnghệThựcphẩm Tiểuluậncôngnghệhóađạicương Thựchiện:Nhóm2 GVHD:Cô.LêThanhThanhNộidungbáocáo: 1. Tínhchấthóalývàứngdụngchính 2. Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric 3. Phươngphápsảnxuấtaxitnitric 4. Phươnghướngpháttriển1.Tínhchấthóalývàứngdụngchínhcủaaxitnitric 1.1Tínhchấtvậtlý •HNO3khanlàchấtlòngkhôngmàucótỉtrọngd=1522 kg/m3.Bốckhóingoàikhôngkhí.Đóngbăng ở410Cvà sôiở860C. • HNO3 tinh khiết kém bền, dễ bị phân hủy ở điều kiệnthườngkhicóánhsáng. •Tantrongnướcvớibấtcứtỷlệnào.1.Tínhchấthóalývàứngdụngchínhcủaaxitnitric 1.2Tínhchấthóahọc • HNO3 phân ly hoàn toàn trong nước. Là một axit mạnh điển hình: làm quỳ tím hóa đỏ; tác dụng với bazơ,oxitbazơ,muối… •Làchấtoxyhóamạnh. • Phản ứngmãnhliệtvớinhiềuhợpchấthữucơvà phảnứngcóthểgâynổ.1.Tínhchấthóahọcvàứngdụngchínhcủaaxitnitric 1.3Nhữngứngdụngchính •Trongnôngnghiệp:điềuchếphânđạm. •Tronglĩnhvựcquânsự:điềuchếthuốcnổ,chấtoxi hóachonhiênliệulỏngtênlửa… •Trongydược:thuốcthửphânbiệtheroinvà morphine. •Trongcôngnghệthựcphẩm:nguyênliệudùngđểsản xuấtmộtsốphụgia…2.Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric QuátrìnhđiềuchếHNO3 loãngtừNH3 dựavàonhữngphản ứng sau OxyhóaNH3đếnoxytnitơ 4 NH 3 + 5O2 4 NO + 6 H 2O + Q OxyhóaNOđếnNO2 2 NO + O2 2 NO2 HấpthụNO2bằngnước 3 NO2 + H 2O 2 HNO3 + NO2.Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric 2.1OxyhóatiếpxúcNH3 Đâylàquátrìnhthuậnnghịch,tỏanhiệt;phụthuộcvào tỷlệgiữaNH3vớioxyvàcóthểxảyracácphảnứng: 4NH3+5O2 4NO+6H2O+907,3kJ(1) 4NH3+4O2 2N2O+6H2O+1104,9kJ 4NH3+3O2 4N2+6H2O+1269,1kJ 4NH3+6NO 4N2+6H2O+1810kJ Quátrình(1)làquátrìnhchínhđểsảnxuấtaxitHNO32.Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric 2.1OxyhóatiếpxúcNH3 Cácyếutốảnhhưởngđếnquátrình: •Nhiệtđộ. •Chấtxúctác. •Thờigian. •TỷlệO2/NH32.Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric 2.2Oxyhóanitơthànhđioxytnitơ Đâylàgiaiđoạnthứhaicủaquátrìnhsảnxuấtaxit HNO3 2NO+O22NO2+112,3KJ Dưới150oCphảnứngnàytrongthựctếxảyrahoàn toànvềphíathuNO2. Ởnhiệtđộcaohơn,cânbằngsẽchuyểnvềphíatráivà tạit0>8000CphảnứngoxyhóaNOthànhNO2thựctế2.Cơsởhóalýsảnxuấtaxitnitric 2.3Hấpthụđioxitnitơbằngnước Đioxitnitơvàdimercủanótácdụngvớinước theophươngtrìnhsau: 2NO2+H2O→ HNO3+HNO2+116,0kJ N2O4+H2O→ HNO3+HNO2+59,0kJ Acidnitơkhôngbềnvữngvàphânrãtheophương trình: HNO2→ HNO3+2NO+H2O75.8kJ Vậyphươngtrìnhhấpthụdioxitnitơlà:Phương pháp sản xuất Axit Nitric3.Phươngphápsảnxuấtaxitnitric 3.1Sảnxuấtaxitnitricloãng SơđồsảnxuấtHNO3dướiápsuấtthường SơđồsảnxuấtHNO3dướiápsuấtcao 3.2Sảnxuấtaxitnitricđặc Côđặcaxitnitricloãng TổnghợptrựctiếpaxitnitricđặcCôđặcaxitnitricloãngNguyêntắc: Côđặcaxitnitricloãngcómặtaxitsufuricđặc.Axitsunfuricđặcđóngvaitròlàchấthútnước. Phươngpháptiếnhành: Chưngcấtaxitnitricloãngvớiaxitsunfuricđặctrong nhữngthápcóđệmhaytrongnhữngthápđệmvòng.Tổnghợptrựctiếpaxitnitricđặc Nguyêntắc: 2N2O4(L)+2H2O(L)+O2(K) 4HNO3(L)+59,5kJ Quátrìnhtiếnhànhtrongthiếtbịcaoápở750Cvà áp suất 5.106N/m2. Để chuyển cân bằng về phía tạo thànhaxitHNO3 vàđểtăngtốcđộphản ứng,hỗnhợp vào thiết bị cao áp phải có đủ đioxyt nitơ lỏng (tetra oxyt).Tổnghợptrựctiếpaxitnitricđặc Điềuchếđioxytnitơlỏngbằng2phươngpháp: Cách1: Cách1: NgưngtụtrựctiếptừkhíNOvàlàmlạnhởPthấp. QuátrìnhnàyđỏihỏiNOphảiôxihoáhoàntoànNO2và hàm lượng NO ban đầu cao, nhiệt độ làm lạnh không bé hơn–800CvìN2O4kếttinh. 2NO2=N2O4Tổnghợptrựctiếpaxitnitricđặc Cách2: Cách2: NO+2HNO3=>3NO2+H2O nNO2+HNO3=>HNO3.nNO2 HấpthụkhíNObằngdungdịchHNO3đậmđặcởnhiệt độ thấp do NO2 tạo thành tantốttrongdd HNO3đđ(97– 98%)gọilàni ...