Азот кислотаи дар саноат: технологияи, қадамҳои, хусусиятҳо

кислотаи азот - дар байни намудҳои машҳуртарини ашёи хоми саноатӣ. вобаста ба он чӣ намуди кислотаи бояд ба фармоишгар супурда шавад, - истењсоли он мумкин аст бо роҳҳои гуногун анҷом дода мешавад. моҳияти технологияҳои дахлдор чӣ гуна аст? Чӣ тавр онҳо ба намуди мањсулоти дар як корхонаи кислотаи азот алоқамандӣ дорад?

Истеҳсоли маҳсулоти саноатӣ дар кислотаи азот: таърихи технология

Пеш аз ҳама, дар он ба омӯзиши воқеаҳои таърихӣ дар бораи чӣ гуна ба рушди истењсоли кислотаи азот дар Русия муфид хоҳад буд. Дар саноати ватанӣ озод намудани моддањои, агар мо маълумоти дастрас аз паи, дар назди Петрус И. Баъдтар оғоз шуда, M. V. Lomonosovym як пешниҳодшудаи усули истењсоли кислотаи азот аз нитрат - моҳияти дар он аст, ки то аввали асри 20 ба ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли маводи мавриди баррасӣ шуд.

Дар баробари нитрат, истењсоли кислотаи азот дар саноат, бо гузаронида шуд кислотаи сулфат. Ду моддаҳои баррасӣ ҳамкорӣ, ташкил кислотаи азот ва кибрит оксиди натрий. Бартарии ин усул имконияти ба даст овардани кислотаи азот дар консентратсияи тақрибан 96-98% аст (пиндошти истифодаи ашёи хоми сифати лозим аст).

технологияи мувофиқ беҳтар кофӣ фаъол - ба манфиати зиёд хом Меъёри коркарди ашёи ва таъмини ҳаҷми зиёди маҳсулоти маҳсулоти. Аммо аз он тадриҷан роҳи ба консепсияи дар бораи он истењсоли кислотаи азот аз тарафи тамосии oxidation аммиак гузаронида шуд дода мешавад.

Ҳамчунин ӯ усули он ба сифати ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли кислотаи истифода бурда ба дурӯғ оксиди азот истеҳсол бо oxidation аз гази камон дахлдор аз атмосфера. Ин баргузор Бознигарии, ки тибқи он усули якум - як зиёда аз ҷиҳати иқтисодӣ фоидаовар мебошад.

Бо беҳтар намудани усулҳои технологӣ озод азот равиши кислотаи ташаккул меёбад, ки мутобиқи он беҳтарин вариант истеҳсоли моддањои - ҷалби инфрасохтори саноатӣ, фаъолият дар фишори баланди. Як алтернативаи он - истеҳсоли кислотаи дар фишори атмосфера, аст, ки ба ҳисоб камтар бошад, бо арзиши самаранок, аз нигоњи иќтисодї.

Озод амволи дар фишори мўътадил ва ё баланд пешниҳод истењсоли кислотаи азот аз аммиак. низ як усули омехта, ки омехта бартариҳои аз ду нафари дигар аст. Амволи кислотаи азот усули омехта мебошанд, аввалан, дар oxidation аммиак дар фишори атмосфера, ва амалӣ намудани азхудкунии он - агар мартабаи.

Аммиак аст, ки ҳоло назар ба ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли моддаҳои дар саволи, дар якҷоягӣ бо об ва њавои атмосфера. Биёед хусусияти истифодаи онҳо дар истеҳсоли кислотаи бештар таҳсил мекунанд.

маводи хом барои истеҳсоли кислотаи азот

Ҳамин тариқ, ашёи хоми асосӣ истифода дар истеҳсоли маводи баррасишаванда - аммиак, ҳаво ва об аст.

Ин талаб мекунад, истифодаи аммиак дар шакли покиза. Барои ин, ки ӯ дар гуногуни истеҳсолот давраҳои аст тоза дар як махсус бухоршавӣ ва distillation таҷҳизоти. Ба ин монанд, вақте ки иҷозати кислотаи азот бояд истифода шавад ва ҳавои тоза. Ӯ ҳамчунин бо истифода аз таҷҳизоти махсус филтр. Дар навбати худ, об аст, ки дар озод намудани кислотаи азот истифода бурда, аз наҷосати ва намаки тоза. Дар бисёр мавридҳо, ки барои моҳияти саволи зарур аст, ки ба истифода конденсат пок.

Биёед дар он намуди моҳияти саволи мумкин намояндагӣ таҳсил, инчунин тартиби ки дар он њар як намуди кислотаи азот.

Аз навъњои кислотаи азот ва марҳилаҳои асосии истеҳсоли он

Ду навъњои кислотаи азот истеҳсол дар корхонаҳои саноатӣ муосир нест - равонтар ва мутамарказ гардидааст. Истеҳсоли кислотаи азот равонтар аст, ки дар давоми 3 қадамҳои асосии амалӣ карда мешавад:

• табдили аммиак (маҳсулоти ниҳоӣ он - оксиди азот);
• ба даст овардани гази нитроген ;
• азхудкунии татбиқи оксиди нитроген бо истифода аз об.

Дар корхонаҳои саноатӣ муосири нашри кислотаи азот равонтар тақсим дар нақшаи ном аз АК-72. Аммо он ҷо, албатта, ва дигар озод технологияи моддањои.

Дар навбати худ, истењсоли кислотаи азот тамаркузи мумкин аст аз тарафи баланд бардоштани мазмуни моддањои дар шакли иловакарда ё синтези мустақим анҷом дода мешавад. Методи аввал одатан имкон медиҳад, барои ба даст овардани ҳалли кислотаи дар консентратсияи дар бораи 68%,, ки барои истифодаи ин мавод дар як қатор минтақаҳои нокифоя. Аз ин рӯ, ҳам тақсим усули синтези бевосита ба даст овардани як консентратсияи ҷавҳари тартиби 97-98%.

Биёед ба таври муфассал баррасӣ, ки чӣ тавр ба истењсоли кислотаи азот аст, ки дар як ё дигар намуди гузаронида мешавад. Пеш аз мо зикр кард, ки масъалаи моддањои иловакарда мумкин аст, ки тибқи нақшаи АК-72 гузаронида мешавад. Таҳсил барои оғози хусусияти он.

равонтар истеҳсоли кислотаи дар АК-72 технология

Дар нақшаи баррасӣ аз тарафи ки истењсоли кислотаи азот бар мегирад, ба истифодаи сикли пӯшида ва бо ҳамроҳии:

• табдили аммиак;
• хунуккунӣ гази алоқаманд дар як фишори бораи 0,42-0,47 MPa:
• татбиќи оксиди азхудкунии зери фишори тартиби 1,1-1,26 MPa.

Дар ноҳиявӣ маҳсулоти ниҳоӣ АК-72 - кислотаи азот дар консентратсияи қариб 60%. кислотаи азот дар доираи ин технология аст, ки дар қадамҳои чунин амалӣ карда мешавад:

• таъмини ҳаво аз атмосфера ба шӯъбаи саноатӣ ва татбиқи татҳири он;
• ҳаво фишурда, шӯъба ва он ба ҷараёнҳои раванди;
• татбиќи бухоршавӣ аммиак, тоза намудани газ дахлдор аз нафт ва наҷосати дигар, инчунин гармидиҳӣ минбаъдаи он;
• омехта аммиак ва ҳаво, тоза минбаъдаи омехта намояд ва онро ба катализатори пок;
• тайёр намудани газҳои азот ва сардшавии;
• ҷамъоварии конденсат бо кислотаи азот;
• консентратсияи ва absorbance кислотаи азот;
• сардшавии ва тоза маҳсулот натиҷа медиҳад.

Омодагирӣ-кислотаи ба нигањдошт ва ё ба фармоишгар фиристод.

Дар баробари технология дар масъалаи, ки дар он истењсоли кислотаи азот - АК-72 аст, истифода бурда дигар мафҳуми машҳур озод намудани моддањои, ки дар бар мегирад, нигоҳ доштани инфраструктураи истеҳсолӣ зери фишори тақрибан 0,7 MPa. хусусиятҳои он, дида мебароем.

Технология Маҳсулоти Маҳсулоти таҳти фишори 0,7 MPa: нозукиҳои

Тавассути технология, дар саволи, истењсоли кислотаи азот равонтар амалӣ - ҳамчун алтернатива ба консепсияи АК-72. Он дар бар мегирад, ки татбиќи аз марњилањои зерин истеҳсол моҳияти саволи.

Пеш аз ҳама, тавре, ки дар санъати пеш, ҳаво тоза аст. Бо ин мақсад, чун ќоида, ба он як филтри ду марҳилаи дахл дорад. Ғайр аз ин, prosheshdy тоза ҳаво, фишурда бо компрессории ҳавоӣ - шохиси тақрибан 0.35 MPa. Ҳаво тафсон аст, - дар бораи 175 ҳарорати дараҷа ва бояд сард мешавад. Пас аз ин масъала ҳал мешавад, он аст, ки ба як фишурдасозии иловагӣ, ки дар он фишори он аст, ки дар бораи 0,716 MPa зиёд фиристод. дар бораи 270 дараҷа аз тарафи газҳои амал nitrotnyh - Дар ҷараёни ҳаво рушдёбанда, дар навбати худ, тафсон ба ҳарорати баланд аст. Баъд аз он аст омехта бо аммиак дар махсуси саноатӣ воҳиди. Дар моддањои фаъол аст, вақте ки иҷозати кислотаи аввал дар давлати gaseous аст, ки бо сабаби ба бухоршавии моеъ ташкил карда мешаванд. Гузашта аз ин, аммиак дорад, ки ба тоза карда шавад. Баъд аз омода кардани газ heated ва ҳамзамон бо ҳаво лалмӣ ба миксер. Ин омехта буд, низ бо филтр ва пас аз тоза серӣ ба аммиак табдили. 900 дараҷа - расмиёти дахлдор аст, ки бо истифода аз шабакаи як хӯлаи аз платина ва rhodium дар њарорати баланд анҷом дода мешавад. Меъёри табдили, дар ин ҳолат дар бораи 96% аст.

истењсоли кислотаи азот бо ин технология дар бар мегирад ташаккули газҳои азот. Онҳо дар як минтақаи махсуси шӯъбаи истеҳсолӣ, ки сард шудаанд, нишон дода мешавад. Дар робита ба ин, бухоршавии об покиза ва пайдоиши буѓї-фишори баланд. Гузаронида шуда тавассути як воҳиди майдони дахлдори газҳои азот саноатӣ дар oxidizer ҳаракат. Қобили зикр аст, ки oxidation онҳо сурат мегирад, қисман аллакай дар марњилаи гузашта кислотаи истеҳсолот. Аммо дар oxidizer, он боз ҳам пурзӯр мегардад. Ҳамин тариқ газҳои азот доранд, ки дар бораи 335 дараҷа гарм. Баъдан, онҳо дар як exchanger гармии махсуси сард, ва сипас - ба condenser фиристод.

Он гоҳ кислотаи азот аст, ки дар консентратсияи пасти истеҳсол. Он бояд аз газҳои азот боқимонда ҷудо карда мешавад - ҷудосози аст, ки барои ин истифода бурда мешавад. Аз он кислотаи азот ба шӯъбаи саноатии минтақа азхудкунии лалмӣ. Дар кислотаи сипас дар шӯъбаи поён ба он ҷараёнҳои. Бо вуҷуди ин, он бо оксиди нитроген ана ба ин васила баланд бардоштани консентратсияи он. Дар баромади он тақрибан 55-58% аст. Он одатан дорои оксиди гудохт, ки бояд бардошта шавад, зеро дар ин ҷавҳари равона аст, ки ба покиза майдони шӯъбаи. Бо истифода аз ҳаво тафсон истихроҷшуда аз оксиди кислотаи. Ба маҳсулоти тайёр аст, ки дар анбор ҷойгир ва ё фиристода ба фармоишгар.

Истеҳсоли кислотаи тамаркузи: синтези мустақим

Бо тафтиш, ки чӣ тавр истеҳсолот сурат мегирад, ки бо равонтар кислотаи азот, омӯзиши тамаркузи хусусияти агентҳои озод. Дар байни технология ки арзиши самаранок аз тарафи профили дахлдор дар корхонаҳои ишғол - ба даст овардани кислотаи тавассути синтези бевосита аз ашёи хоми дар шакли оксиди нитроген.

Моњияти усули - дар пешбурди реаксияи химиявӣ дар байни як фишори 5 MPa гуфт, моддањои, об ва оксиген. Технология, ки дар он истеҳсоли тамаркузи намуди кислотаи азот дар асоси равонтар дорад nuance: таъмини интиқоли гази ангидриди нитроген дар шакли моеъ бо фишор дар њарорати наздик ба атмосфера имконпазир аст. Бо вуҷуди ин, дар баъзе аксуламалҳои ба консентратсияи моддањои барои тарҷумаи он ба давлати моеъ дар фишори оддӣ кофӣ нест ва лозим ба миён аст.

истеҳсоли кислотаи тамаркузи аз равонтар

ба монанди кислотаи сулфат, - Дар ин ҳолат, аз тарафи фурўбарњ моддаҳои назар аст, консентратсияи кислотаи кислотаи phosphoric, ҳалли гуногуни nitrates. қадамҳои асосии тамаркузи азот навъи истеҳсоли кислотаи дар асоси истифодаи равонтар кислотаи сулфат ба таври зерин.

Якум, ашёи хом ба ду ҷараёнҳои тақсим мешавад: дар evaporator аввал аст, ки ба дуюм лалмӣ - минтақаи ақидаронӣ агрегати саноатӣ хунук. кислотаи сулфат ба дастгоњи, воқеъ дар боло наҳр дуюми кислотаи азот равонтар лалмӣ. Дар қисми поёнии адад, дар навбати худ, аст, буѓї гузаронида, ки heats омехта истифода бурда мешавад, whereby он аз кислотаи азот бухор. vapors он бархоста дастгоҳи, ки пас аз он баромади дар яхдон. vapors кислотаи вуҷуд ьамъ кардан - то тамаркузи он 98-99% бирасад.

Дар ин ҳолат, баъзе аз онҳое, айни замон дар доираи ин марњилаи истеҳсоли оксиди нитроген кислотаи ҷаббида. Инҳо бояд аз маҳсулот хориҷ карда шавад, аксар вақт барои ин мақсад истифода бурда мешавад як ҷуфт кислотаи азот, ки ба condenser фиристод. оксиди нитроген истихрољ ва vapors кислотаи, ки конденсати ташкил нест, равона ба минтақаи гуногуни дастгоҳ - азхудкунии, ки дар он табобат бо об. Дар натиҷа як кислотаи равонтар аст, ки боз ба ьамъшавӣ ва сардшавии лалмӣ мебошад. Ба маҳсулоти тайёр ба анбор ё фармоишгар фиристода мешавад.

Хосиятҳои бо кислотаи сулфат мутамарказонида

Вазифаи асосие, ки ба тавсиф истењсоли кислотаи азот дар саноат - татбиқи арзиши-самаранок ва ҷамъшавии он. ҳастанд, равишҳои якчанд таҳияи нақшаи муносиби ҳалли он нест. Ин муфид ба назар онҳое, ки бештар маъмул аст.

Пеш аз мо зикр кард, ки барои консентратсияи моддаҳои дар саволи, кислотаи сулфат метавонад истифода шавад. Вуҷуд аст хеле маъмул роҳи баланд бардоштани самаранокии он ариза - пешакї Баландбардории азот кислотаи тамаркузи аз тарафи бухоршавии. Оптималӣ, ки пеш аз табобат бо кислотаи сулфат моҳияти хоҳад консентратсияи тартиби 59-60% бошад. Қобили зикр, ки дар амал ин технологияи истеҳсоли кислотаи азот аст, ки бо сатҳи пасти фаъолияти экологии хос аст. Аз ин рӯ, ҳамчун алтернатива ба истифодаи кислотаи сулфат умумӣ истифода nitrates. Мо мушаххасоти онҳо таҳсил хоҳад кард.

Консентратсияи истифода nitrates

Дар аксари мавридҳо, ки барои ҳалли ин масъала, ки тавсиф истењсоли кислотаи азот аз аммиак, нитрат магний истифода бурда шавад ё руҳ. Пеш аз ҳама он аст, назаррас экологӣ тоза назар ба усули ҷалби истифодаи кислотаи сулфат. Илова бар ин, ин технологияи имкон медиҳад, ки ба таъмини сифати кислотаи азот ҳамчун маҳсулоти ниҳоӣ.

Бо вуҷуди ин, он дорои як қатор камбудиҳо, ки дар муайян намудани пайдоиши мушкилоти густарда дар татбиқи он. Пеш аз ҳама - ин арзиши хеле баланди раванди истеҳсолот мебошад. Илова бар ин, дар ин технология дар бар мегирад, дар бисёр ҳолатҳо намуди коркарди партовҳои сахти маишӣ, ки мумкин аст мушкил.

Истифодаи catalysts бо иҷозати кислотаи азот

Ин хеле фоиданок аст, ки ба чунин мешуморанд, ки чӣ гуна моддањои дигар истифода шудаанд, дар якҷоягӣ бо ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли маҳсулот дар масъалаи дар саноат (аксаран чунин catalysts ҳисобида) истењсоли кислотаи азот. Ба истифодаи моддаҳои дар саволи, бо сабаби зарурати баланд бардоштани даромаднокии озод кислотаи, беҳтар намудани динамикаи баромади худ дар шӯъбаи истеҳсолӣ.

Талаботи асосии катализатори дар истеҳсоли маҳсулот дар масъалаи - интихобӣ. Ин аст, он бояд ба вокуниши кимиёвӣ асосии бидуни таъсири равандҳои миёна таъсир. Бештари вақт, ки дар истеҳсоли кислотаи catalysts дар таркиби мазкур истифода бурда мешаванд платина.

Пеш аз мо зикр кард, ки бо иҷозати моддаҳои-консентратсияи пасти дар фишори баланди доранд catalysts асоси платина ва rhodium истифода мешавад. Дар баъзе ҳолатҳо, инчунин бо илова намудани хӯлаҳои палладий истифода бурда мешаванд. Аммо металл пойгоҳи ки дар онҳо - платина, мазмуни он аст, одатан на кам аз 81%. Хулосаи ин катализатори дар ин ҳолат - мусоидат намудан ба гузариши босуръати аксуламали химиявӣ асосї мебошад. Чун қоида, дар он қисми қитъаи густариши беруна аст.

Дар ин раванд он дар ҳудуди густариши оксиген нисбат ба сатҳи катализатор вобастагии зич дорад. Ин хусусият боиси консентратсияи баланди аммиак - ба ашёи хоми асосӣ барои истеҳсоли кислотаи азот бар рӯи катализатори, ё баъзан, вақте ки бо нишондиҳандаи дахлдор ҷамъшавии дар ҳаво нисбат. Эҳтимолӣ ба афзоиши начандон махсуси реаксияи тараф гуногун, ки дар он аст, oxidation нопурра ва ташаккули нитроген ё оксиди он вуљуд надорад. Дар робита ба ин оксиген дар сатҳи бояд ба андозаи омехта кардан аз аммиак кифоя аст. Дар ин ҳолат, аз он метавонад ба даст oxidation кофӣ чуқур аст.

Онро метавон зикр намуд, ки дар якҷоягӣ бо catalysts платина дар истењсоли кислотаи азот ҳамчун моддаҳои дар якҷоягӣ истифода мешавад. Аз ҷумла, оҳан-хромӣ. Онҳо ба таври назаррас метавонад хароҷоти иќтисодї тавсиф озод намудани моддањои дар масъалаи кам.

Пас, мо дар роҳҳои истењсоли кислотаи азот нигариста, муайян намудҳои асосии он. Ин аст, чунон ки бо қадамҳои истеҳсоли кислотаи азот лозим андешида шаванд вобаста ба намуди ва технологияи махсуси истеҳсоли маводи. Ин хеле фоиданок аст, ба назар ҳоло кадом душвориҳо тавсиф истеҳсолоти саноатии маҳсулот дар тараддуди-пас дар бисёр иқтисоди минтақаҳои.

Проблемањои асосї дар истењсоли кислотаи азот

Пас, чунон ки мо аллакай медонем, дар истењсоли кислотаи азот бо алоқа - яке аз бештар маъмул дар соҳаи саноати муосир, бар мегирад пайвастшавӣ катализатор барои суръат бахшидан ба oxidation аммиак ва баланд бардоштани ҳосилнокии маҳсулот. нархи кофӣ баланд катализатор муносиб - Проблемаи асосии озод намудани маҳсулот дар аст. Дар ин ҳолат, интихоби на ҳамеша арзиши оптималии мерасад. Гузашта аз ин, қисми зиёди платина, ки ба сифати аъзои пойгоҳи барои катализатори истифода бурда, метавонад дар рафти истеҳсолот аз даст доданд. Дар натиҷа, боз онро кам самаранокии иќтисодии озод маҳсулот.

мушкилоти дигаре, ки тавсиф истењсоли кислотаи азот - муҳити зист. Пеш аз мо зикр кард, ки вақте ки консентратсияи маводи хоми метавонад истифода шавад кислотаи сулфат, ва моддаҳои зараровар доранд, бар қабули силсилаи истеҳсолот дахлдор ташкил карда мешаванд. Дар алтернативии дар ин ҳолат истифодаи nitrates аст, - вале ин аст, ки боз маънои афзоиши хароҷоти иқтисодӣ. Бо вуҷуди ин, омили экологї барои истеҳсолкунандагони имрӯза мехоҳанд имрӯз ҳамчун сатҳи даромаднокии муҳим аст.