38. Производство разб hno3 под атмосфер давлением.

3 стадии:1)конверсия NH3 с целью получения NO: 4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O 2) 2NO + O2 = 2NO2 3)абсорбция оксидов азота водой: 4NO2 + O2 + H2O = 4HNO3. Суммарная NH3 + 2O2 = HNO3 + H2O. Воздух поступает в установку через заборную трубу. Очистка воздуха от механич и химич примесей через ситчатый пенный промыватель и картонный фильтр. NH3 очищается от механич примесей и масла в коксовом и картонном фильтрах. Подача воздуха, NH3 и добавочного O2 осуществляется при помощи вентилятора с таким расчетом, чтобы газовая смесь содержала 10—12% NH3. Затем газовая смесь проходит поролитовый фильтр, в котором очищается фильтрацией через трубки из пористой керамики, и поступает в контактный аппарат, в средней части которого помещены платино-родиевые сетки. Степень окисления NH3 - до NO составляет примерно 97—98%. Темп-ра нитрозных газов на выходе из контактного аппарата обычно поддерживается около 800°С. В котле-утилизаторе темп-ура газов снижается до 250°С. Затем газы охлаждайся водой в кожухотрубных холодильниках примерно до 30°С. При этом происходит частичная конденсация водяных паров и ок-е NO. Степень окисления в 1-ом холодильнике незначительна, поэтому в нем получается к-та с содержанием около 3% HNO3.Во 2-ом холодильнике получается 25%-ная HNO3. Далее нитрозные газы подаются в абсорбционное отделение, где проходят последовательно включенные башни кислотной абсорбции, заполненные насадкой из кислотоупорных колец. Башни снабжены холодильниками для охлаждения вытекающих к-т и насосами для циркуляции к-ты. Кол-во башен кислотной абсорбции составляет 6—8. Вода на поглощение NO2 подается в последнюю по ходу газа башню; образующаяся к-та проходит последовательно противотоком газу все башни и, наконец, поступает в 1-ую башню, из которой выводится продукция — 50%-ная азотная кислота. За башнями кислотной абсорбции устанавливается окислительная башня для окисления N0 в NO2, пройдя которую нитрозные газы поступают на щелочную абсорбцию р-ром соды в башни. В башнях щелочной абсорбции поглощается одновременно NO2 и смесь NO2 + NO (N2O3), при этом исключается выделение NO в газовую фазу, как это может происходить при водной абсорбции: N0 + N02 + Na2CO3 = 2NaNO2 + С02, 2NO2 + Na2CO3 = NaNO2+NaNO3 + С02 Получаемые р-ры нитрата и нитрита натрия выводятся из 1-ой по ходу газа башни щелочной абсорбции для дальнейшей их переработки. На некоторых заводах вместо р-ра соды башни орошают известковым молоком, получая нитрит и нитрат кальция.

39. Способы концентрирования HNO3. Прямой синтез конц HNO3.

Для концентрирования HNO3 используют водоотнимающие в-ва. (конц. H2SO4, конц. Н3РО3, конц. р-ры нитратов, Mg(NO3)2 без вредных выработок в атмосферу). Получается 98% HNO3.Прямой синтез конц 2N2О4 (ж) + 2H2O (ж) + О2(г) = 4HNO3 (ж)+ 59,5 кДж

Этот процесс проводится в специальных автоклавах при 75°С и 5•10^6 Н/м2. Нбх. избыток жидкой двуокиси NO2. Избыточно NO2 отделяется и возвращается обратно в производство. Наиболее сложно получение жид NO2. 1) Получения жид NO2 прямой конденсацией из нитрозных газов необходимы нитрозные газы с полным окислением N0 в NO2 и достаточно высоким начальным содержанием окислов азота. 2) выделения NO2 из нитрозных газов и получения их в жидком виде основан на хорошей растворимости NO2 в конц HNO3: nNO2 + HNO3 = HNOg ∙nNO2. Получаемый в результате этой реакции продукт называют нитроолеумом. При этом NO взаимодействует с конц HNO3 по реакции 2HNO3 + NO = 3NO2 + H2O. Стадии производства конц HNO3 методом прямого синтеза (нитроолеумный метод): 1)получение нитрозных газов контактным ок-ем NH3; 2)отделение изб воды из нитрозных газов; 3)ок-е в нитрозных газах NO в NO2; 4)доокисление остатков NO конц HNO3 5)охлаждение нитрозных газов и конц HNO3 перед абсорбцией примерно до —10°С; 6)абсорбция NO2 конц HNO3 (получение нитроолеума); 7)десорбция NO2 из нитроолеума при его нагревании; 8)конденсация двуокиси азота охлаждением (получение жидкой двуокиси азота N2O4); 9)переработка жидкой NO2 с водой и O2 в автоклаве под давлением 5•106 Н/м2 и температуре 75°С; 10)отгонка NO2, избыточно взятой для реакции и растворенной в образовавшейся в автоклаве конц HNO3 (98—99%-ная HNO3), нагреванием---отбелкой готовой конц HNO3.

40. Производство аммиачной селитры и др азотосодержащих удобрений.

--безбалластное удобрение, сод 35 % азота в аммиачной и нитратной форме. Однако это удобрение обладает неблагоприятными для его применения физич св-ми. Кристаллы аммиачной селитры расплываются на воздухе или слеживаются в крупные агрегаты в результате их гигроскопичности, значительной растворимости в воде, могут происходить превращения одной кристаллической формы в др. Сейчас применяемая как удобрение, выпускается только в гранулированном виде. Огнеопасна. Производственный процесс складывается из стадий нейтрализации NH3 + HNO3 = NH4NO3 + Q, упарки полученного р-ра (Основная масса воды упаривается в нейтрализаторе ИТН (использователь тепла нейтрализации) до 98—99% NH4NO3). Далее плав аммиачной селитры, направляемый в сепаратор и затем в грануляционную башню.. Разбрызгивание осуществляется подачей плава во вращающуюся дырчатую воронку. Падающие вниз башни капли плава застывают в гранулы в потоке холодного воздуха, и попадают на транспортер, передающий продукт на сушку и упаковку.Возможен безупарочный одностадийный способ основан на быстром взаимодействии в реакторе под давлением 4 атм предварительно подогретых в теплообменниках NH3 и 60%-ной HNO3. Большинство азотных удобрений получают синтетически: нейтрализацией к-т (серная и азотная, CO2) щелочами (жидкий или газообразный NH3, Ca(OH)2 и т.п). Азот находится в удобрениях или в форме катиона NH4, Т.е. в аммиачной форме, в виде NH2 (амидные), или аниона NO3, т.е. в нитратной форме; удобрение может содержать и аммиачный и нитратный азот. Все азотные удобрения водорастворимы и хорошо усваиваются растениями, но легко выносятся в глубь почвы при обильных дождях или орошении. Карбамид (мочевина) — наиболее ценное безбалластное азотное удобрение, содержащее до 46% азота. Производство включает стадии химического взаимодействия (NH3 + CO2 = NH2COONH4 + Q карбаминовокислый аммоний (карбамат), NH2COONH4 = (NH2)2CO карбамид расплав + H2O – Q) , дистилляции продуктов синтеза и переработки растворов карбамида, полученных при дистилляции, в готовый продукт.