Азот қышқылының өндірісі

Орындаған: Тұрсынхан Д. Ә.

Қабылдаған: Жұмағалиева Т. С.

Азот қышқылы

Азот қышқылы маңыздылығы жоғары бейорганикалық қышқыл болып табылады және өндіріс көлемі бойынша күкірт қышқылынан кейінгі екінші орын алады. Суда еритін тұздар түзеді (нитраттар), концентрлі түрінің органикалық қосылыстарға тотықтырғыш және нитрлеуші әсері бар, қара металдарды пассивтейді. Бұның барлығы азот қышқылының халық шаруашылығында, қарулы техникада кең қолданыс табуына жол ашты. Сусыз азот қышқылы- крситалдану температурасы-, қайнау температурасы- және тығыздығы- болатын сұйықтық. Сумен кез келген қатынаста араласып, гидраттар деп аталатын жеке қосылыстар және түзеді.

Азот қышқылының қолданылуы

Металдардың нитраттары;

Целлюлоза нитраттары;

Ароматты нитроқосылыстар;

Қопарылғыш заттар;

Түсті металлургия;

Нитролактар;

Бояғыштар;

Пластмассалар;

Нитрофос;

Нитрофоска;

Аммоний нитраты;

Зымыран отыны;

Өндірістің қысқаша тарихы

Сонау VIII ғасырдың өзінде алғаш рет азот қышқылын селитра мен темір купорасының қоспасын қыздыру арқылы алу әдісі белгілі болған еді. Кейінірек азот қышқылы селитраға конценрлі күкірт қышқылын қосқанда алынатындығын анықтады:

Бұл рекация XIX ғасырда азот қышқылына деген сұраныстың өсуіне байланысты өндірістік маңызға ие болды.

Азот қышқылын кокс газынан бөлінетін аммиакты тотықтыру әдісінде де қолданылды. Коксты аммиак қорының тапшылығына байланысты аммиакты кальций цианамидіне су буын жіберу әдісі арқылы алды.

Азот қышқылының сұрыптары және оны өндірудегі процестер

Қазіргі кезде азот қышқылының екі сұлбасы шығарылады: 50-60% сулы ерітінді болатын сұйылтылған және 96-98% болатын концентрлі. Сұйылтылған азот қышқылы азотты қышқыл тұздарын алу үшін, ал концентрлі бояу, қопарғыш заттар және басқа өнімдер өндірісінде нитрлеу үшін қолданылады.

Өндірісте сұйылтылған сұрыптың 3 түрін және концентрлі сұрыптың 2 түрі шығарылады.

Сұйытылған қышқыл

Концентрлі қышқыл

Сұрып HNO3, %

Азот оксидтері, % көп емес

Бірінші 55

Бірінші 98

0, 3

Екінші 47

Екінші 97

0, 4

Үшінші 45

Сұйылтылған азот қышқылы өндіріс процесі екі сатыда өтеді. Бірніші сатысында аммиак азот (ІІ) оксидіне дейін тотығады:

Екінші сатыда азот (ІІ) оксиді азот (IV) оксидіне тотығады:

және алынған азот қостотығын сумен абцорбциялап азот қышқылын алу:

Бос қалпында бөлінген NO диоксидіне тотықтырып, қайтадан абсорцияланады.

Аммиактың тотығуы

Кез-келген қысыммен жұмыс істейтін аммиак тотығу қондырғысы келесі аппараттар мен машиналарды қамтиды: ауаны тазарту сүзгісі, сығымдау және ауа беру үшін турбокомпрессор (мотор), миксер жиі жұқа сүзгі, аммиак және ауа қыздырғыштары.

Өндірісте естен шығармайтын жағдай- дағдылы жағдайда аммиак пен ауа қоспасының құрамындағы аммиак 16-27% аралығында болса, мұндай қоспа- «қопарылғыш». Температура жоғарылаған сайын қопарылыс беретін интервал кеңейе береді.

Картон сүзгісімен біріктірілген байланыс құрылғысы

1-сурет 1 - төтенше диафрагма; 2 - картон сүзгілері; 3 - тарату желісі; 4 - катализаторлық экрандар; 5 - сақина қабаты; 6 - отқа төзімді төсеу.

0. 713 МПа қысымда жұмыс істейтін байланыс құрылғысы

1 - тұрғын үй; 2 - Raschig сақиналары; 3 - термопары; 4 - көру терезесі; 5 - айналмалы механизм; 6 - қауіпсіздік плитасы; 7 - катализаторды жылытуға арналған түтік; 8 - таратушы тор; 9 - үлгілеуіш; 10 - катализаторлық торлар; 11 - өрт сөндіргіштері.

0, 54 МПа қысымда жұмыс істейтін контактілі құрылғы

1 - жоғарғы конус;

2- платина торы;

3 - төменгі конус;

4 - іріктеу үшін құбыр;

5 - су құтысы;

6 - термопары

7 - платина емес катализатор

Азот газдарын өндіруге арналған жобаланған реактор

1 - қауіпсіздік құрылғысы,

2 - ішкі конус;

3 - тарату желісі;

4 - катализаторлық экрандар;

5 - көру терезесі;

6 - буландырғыштар үшін тіреуіштер;

7 - азот-сутек қоспасын енгізу;

8 - термопардың кірісі;

9 - өтпелі конус;

10 - орнату қондырғысы

Азот (ІІ) оксидінің азот (IV) диоксидіне тотығыуы

Аммиакты тотықтырғанда пайда болған нитроз газдарының құрамындағы азот (ІІ) оксидінің мөлшері 20% шамасында, қалғандары- оттек, азот және суы бар буы. Азот қышқылын өндіру үшін азот (ІІ) оксидін диоксидке тотықтырады. Процесс солдан оңға қарай жүргенде жылу бөлінеді, көлемі кішірейеді. Ле-Шателье принципі бойынша қысым жоғарылап температура төмендеген сайын реакция оңға ығысады.

Азот қышқылын өндіру процесіндегі ең баяу жүретін процесс- азот (ІІ) оксидінің тотығуы.

Азот қышқылын өндірудің технологиялық схемасы

1 - қабылдағыш; 2 - буландырғыш; 3, 24 - сүзгілер; 4, 15 - жылытқыштар; 5 - қалпына келтіру турбиналары; 6 - каталитикалық тазалау реакторы; 7 - араластырғыш; 8 - пеш құрылғысы; 9 - тазарту бағаны; 10 - абсорбция бағанасы, II, 14 - су суыту; 12, 23 - компрессорлар; 13 - газ шайғыштары; 16, 18 - азот газдарының тоңазытқыштары; 17 - деааацион бағаны; 19 - қалдықтарды жылыту қазандығы; 20 - байланыс аппараттары; 21 - бөлгіш құрылғысы бар барабан; 22 - камераны араластыру; 25 - ауа кіретін құбыр

Сұйық азот қышқылының күкірт қышқылы қатысуы концентрациясының схемасы

1, 4 - азот және күкірт қышқылына арналған қысым цистерналары; 2 - басқару лампалары; 3 - сұйылтылған азот қышқылының буландырғышы; 5 - қорапты қышқылмен жабдықтау, 6 - концентрационды баған, 7 - конденсатор конденсаторы; 8 - мұнарадағы айналатын қышқыл тоңазытқыш; 9 желдеткіш: 10 - абсорбер мұнарасы; 11 - жинау; 12 - сорғы; 13 - концентрлі азот қышқылының конденсаторы, 14 - жұмсалған күкірт қышқылының тоңазытқышы

Аммиак тотығу катализаторлары

Платинаның белсенділігі мен селективтілігі барлық басқа катализаторлардың түрлеріне қарағанда 1902 жылы Остальд көрсетті. Аммиактың тотығу реакциясы үшін металдар мен олардың қосындыларын көпшілігі алынылады, бірақ (90% жоғары) NO жоғары өнімділігі өте аз береді.

Ұқсас жұмыстар

Шойын өндірісі

Азот қышқылының қолданылуы

Карбамид өндірісі

Фосфор тыңайтқыштары

Тыңайтқыштардың жіктелуі

Калий тыңайтқышы

МИНЕРАЛДЫ ТЫҢАЙТҚЫШТАР ЗАУЫТЫ

Карбамид өндірісі. Өндірудің физико-химиялық жағдайы және схемасы

Полиоксикарбони полиаминополикарбон қышқылдарының туындылары

Азот қышқылы өндіру

Пәндер