20)Получение азотной кислоты
Кислота производится исключительно из аммиака. В настоящее время основную массу азотной кислоты производят из синтетического аммиака, получаемого на основе конверсии природного газа. Аммиак подвергается тщательной очистке фильтрованием через матерчатые и керамические фильтры и промывкой жидким аммиаком.
Существует 2 способа производства азотной кислоты:
-получение разбавленной кислоты с последующим концентрированием ее в случае необходимости и
-непосредственное получение концентрированной кислоты
Первая стадия процесса (конверсия) одинакова для получения разбавленной и концентрированной кислоты, вторая стадия отличается рядом особенностей. Решающее значение при выборе параметров той или иной технологической схемы имеет выбор оптимального давления на каждой из стадий процесса.
Образующийся оксид азота(II) выделяется в газовую фазу, где окисляется кислородом до оксида азота(IV).
21)Водоподготовка
-процесс по удалению из природной воды вредных для производства примесей, содержащихся в ней в виде взвесей, коллоидных частиц, растворенных солей и газов. В водоподготовку входят операции:
-осветление
-умягчение
-дегазация
-обессоливание
-обеззараживание
Осветление достигается отстаиванием ее с последующем фильтрованием через зернистый материал различной дисперсности. Для коагуляции коллоидных примесей и абсорбции окрашенных веществ в воду добавляют сульфаты алюминия и железа.
Обеззараживание воды обеспечивается ее хлорированием или озонированием
Дегазация – удаление растворенных газов, поглощаются реагентами
Обессоливание – например фармацевтические препараты- достигается методом ионного обмена(иониты поглощают из раствора ионы в обмен на эквивалентное количество других ионов того же знака) , дистилляцией и электродиализом(под воздействием электрического поля).
Умягчение – обработка воды для понижения ее жесткости, то есть уменьшения концентрации ионов кальция и магния различными физическими, химическими и физико-химическими методами.
22)Получение азотных удобрений
Наиболее распространенные удобрения – нитрат аммония и карбамид.
Получение нитрата аммония: (аммонийная селитра) основано на реакции нейтрализации азотной кислоты газообразным аммиаком с последующим упариванием раствора нитрата аммония.
Нейтрализация : HNO3 + NH3 = NH4NO3 –ΔH
Для испарения воды и концентрирования раствора нитрата аммония моно использовать как внешнее тепло и теплоту нейтрализации, выделяющуюся в самом процессе.
Получение карбамида( мочевина): взаимодействие аммиака с оксидом углерода 4 с последующей дистилляцией продуктов синтеза и переработкой полученных растворов. При синтезе карбамида протекают 2 обратимые реакции:
-образования карбамата аммония:
2NH3 +CO2 ↔ CO(NH2)(ONH4) – ΔH
и дегидратации карбамата аммония до карбамида:
CO(NH2)(ONH4) ↔ CO(NH2)2 + H2O + ΔH
23)Получение калийных удобрений
Калийные минеральные удобрения представляют собой природные или синтетические соли и содержат питательный элемент в виде К+. в зависимости от природы аниона калийные удобрения делятся на хлоридные и бесхлоридные. К калийным удобрениям хлоридного типа относят природные минералы (каинит, сильвинит), хлорид калия, электролитные растворы. К бесхлоридным калийным удобрениям относятся сульфат калия и калимагнезия (двойная соль сульфата калия и сульфата магния).
Основным калийным удобрением является хлорид калия. Сырьем для производства хлорида калия служит природный минерал сильвинит – смесь сильвина и галита. Существуют две метода производства: флотационный и галургический.
Флотационный способ производства: измельчение сильвинитовой руды; отделение карбонатных примесей методами флотации, гравитации; флотационное разделение водорастворимых минералов руды (сильвина и галита) в присутствии собирателей (основная флотация); перечистная флотация полученного концентрата для удаления из него оставшихся примесей; обезвоживание концентрата методами сгущения и фильтрования; сушка влажного концентрата.
Галургический способ производства: измельчение сильвинитовой руды; выщелачивание хлорида калия из сильвинита горячим оборотным раствором (щелоком); отделение горячего щелока от твердой фазы(хлорида натрия и пустой породы) и его осветление; охлаждение и кристаллизация из него хлорида калия; сушка хлорида калия; нагревание оборотного раствора и возвращение его на стадию выщелачивания сильвинита.