Виробництво нітратної кислоти під тиском 0,716 МПа. Аналіз стадії окислення NH3

Реферат на тему «Виробництво нітратної кислоти під тиском 0,716 МПа. Аналіз стадії окислення NH3»

ЗМІСТ

ВСТУП        3

1 Загальна характеристика виробництва        4

1.1 Сировина, характеристика сировини        4

1.2 Продукт, характеристика та застосування        4

1.3 Хімічна схема виробництва        5

1.4 Функціональна схема виробництва        6

2 Теоретичні засади заданого процесу виробництва        7

2.1 Хімічна рівновага заданого процесу        7

2.2 Швидкість заданого процесу        8

2.3 Каталізатори процесу        10

3 Технологічна схема виробництва, її опис        11

4 Вибір типу промислового реактора        14

4.1 Ескіз реактора        14

4.2 Опис конструкції реактора        15

5 Екологічні проблеми заданого виробництва та шляхи їх вирішення        16

ВИСНОВКИ        19

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛАТЕРАТУРИ        20

ВСТУП

Нітратна кислота є одним з вихідних продуктів для одержання більшості азотовмісних речовин. Неконцентрована нітратна кислота використовується для виробництва аміачної селітри, вапнякової аміачної селітри, адипінової кислоти, вибухових речовин майже всіх видів, у промисловості органічного синтезу а також для травлення металів та потреб народного господарства.

Ефективне їх виробництво неможливе без удосконалення технології нітратної кислоти, яку виробляють у системах під єдиним тиском 0,716 МПа. Технологічна схема має певні резерви щодо покращення її показників особливо зі збільшення ступеня переробки NOx в абсорбційній колоні. Разом зі створенням нових технологій актуальним є модернізація існуючих технологій, яка дозволить знизити собівартість продукції, що виробляється, зменшити викиди шкідливих речовин за рахунок збільшення ступеня переробки NOx в НNO3 та підвищити концентрацію продукційної нітратної кислоти.

1 Загальна характеристика виробництва

1.1 Сировина, характеристика сировини

Основною сировиною для виробництва неконцентрованої нітратної кислоти в даний час є аміак, повітря і вода. Допоміжними матеріальними і енергетичними ресурсами є каталізатори окиснення аміаку і очищення викидних газів, природний газ, пара та електроенергія.

Синтетичний аміак більшою чи меншою мірою забруднений домішками. Такими домішками є каталізаторний пил, мастило (при стисканні поршневим компресором). Для отримання чистого газоподібного аміаку служать випарні станції та дистиляційні відділення рідкого аміаку.

Атмосферне повітря, застосовуваний у виробництві азотної кислоти, забирається біля заводу чи поблизу нього. Це повітря забруднене газоподібними домішками та пилом. Тому він піддається ретельному очищенню, щоб уникнути отруєння каталізатора окислення аміаку. Очищення повітря здійснюється, як правило, у скрубері, а потім у двоступінчастому фільтрі.

Вода, що застосовується для технологічних потреб, піддається спеціальної підготовки: відстою від механічних домішок, фільтруванню та хімічному очищенню від розчинених у ній солей. Для отримання реактивної азотної кислоти потрібний чистий конденсат паровий.

1.2 Продукт, характеристика та застосування

Нітратна кислота належить до найважливіших мінеральних кислот. За обсягом виробництва вона займає друге місце після сульфатної.

Безводна нітратна кислота (HNO3) за нормальних умов – безбарвна масляниста рідина, що димить на повітрі. Її густина за 15 °С дорівнює 1,52 г/см3, температура замерзання становить –41 °С, а кипіння – 86 °С. З водою нітратна кислота змішується у будь-яких співвідношеннях. Максимальну температуру кипіння 121,9 °С має водний розчин нітратної кислоти з концентрацією 68,4 % HNO3 що відповідає складу азеотропної суміші.