22. Сравнительная характеристика способов промышленного производства азотной кислоты и перспективы развития и совершенствования технологий. Свойства азотной кислоты и ее применение.

Чистая азотная кислота представляет собой бесцветную жидкость с едким запахом плотностью 1, 52 г/см³ и кипит при 84 ^ОС, а при -41 ^ОС затвердевает в бесцветное кристаллическое в-во. При взаимодействии НNО₃ с металлами (М) никогда не выделяется водород. Смесь HNO₃ (конц.) с HCl (конц.) в объемном соотношении 1:3 называют «царской водкой». Азотная кислота окисляет многие органические вещества.

Обычно применяемая на практике конц. азотная кислота содержит 65 – 70% HNO₃. Существует также дымящая азотная кислота с концентрацией 97 – 99%. В пром-ти применяют для получения комбинированных азотных удобрений, для растворения руд и концентратов, в про-ве серной кислоты, различных орг. нитропродуктов, в ракетной технике как окислитель горючего и т. д.

Осн. способ получения азотной кислоты основан на окислении аммиака кислородом воздуха. Если пропускать смесь аммиака с воздухом над катализатором (платина), то при 750 °С и определен­ном составе смеси происходит почти полное превращение в NO, кот. затем легко переходит в NO₂. NO₂ с водой в присутствии кислорода воздуха дает азотную кислоту. Получаемая окислением аммиака азотная кислота имеет концентрацию, не превышающую 60%. При необходимости ее концен­трируют.

Существует также метод получения а.к., основанный на взаимод. N₂ и О₂ воздуха выше 2200°С с послед. быстрым охлаждением NO, его окислением и абсорбцией NO₂ водой. Но этот метод распространения не получил.

Перспектива развития:

• Создание систем высокой единичной мощности, работающих по комбинированной схеме;

• Разработка высокоактивных неплатиновых катализаторов окисления аммиака:

• Возможно более комплексное использование энергии сжатых отходящих газов и низкопотенциальной теплоты процессов путем создания полностью автономных энерготехнологических схем;

• Создание замкнутого оборота охлаждающей воды;

• Решение проблемы очистки отходящих газов с утилизацией оксидов азота путем внедрения адсорбционно-десорбционного метода очистки на силикагале и цеолитах;

• Возможно более полное удаление остатков оксидов азота из отходящих газов с использованием в качестве восстановителей горючих газов и аммиака.

23. Основное сырье и сравнительная характеристика технологий производства серной кислоты. Ее свойства и области применения.

Серная кислота H₂SO₄ — сильная двухосновная кислота, отвечающая высшей степени окисления серы (+6). При обычных условиях концентрированная серная кислота — тяжёлая маслянистая жидкость без цвета и запаха.

Серная кислота — довольно сильный окислитель, особенно при нагревании. Серная кислота — чрезвычайно агрессивные в-ва, поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко — ларингит, трахеит, бронхит и т. д.

Сырьём для получения серной кислоты служат сера, сульфиды металлов, сероводород, отходящие газы теплоэлектростанций, сульфаты железа, кальция и др.

Основные стадии получения серной кислоты:

• Обжиг сырья с получением SO₂

• Окисление SO₂ в SO₃

• Абсорбция SO₃

В пром-ти применяют два метода окисления SO₂ в про-ве серной кислоты: контактный — с использованием твердых катализаторов (контактов), и нитрозный — с оксидами азота. Полученный оксид SO₃ добавляют в уже готовую серную кислоту, получая концентрированную серную кислоту. При дальнейшей реакции SO₃ с водой выделяется огромное количество теплоты и cерная кислота.

Серную кислоту применяют:

• В производстве минеральных удобрений;

• Для получения различных минеральных кислот и солей,

• В производстве хим. волокон, красителей и взрывчатых в-в,

• В нефтяной, металлообрабатывающей, текстильной, кожевенной и др. отраслях промышленности и для др. целей.