ЗМІСТ Вступ 1. Окислювання аміаку 1.1 Технологічні розрахунки
1.1.1 Завдання 1
1.1.2 Завдання 2
1.1.3 Завдання 3
2. Окислювання окису азоту 2.1 Технологічні розрахунки
2.1.1 Завдання 4
2.1.2 Завдання 5
2.1.3 Завдання 6
3. Абсорбція оксидів азоту 3.1 Технологічні розрахунки
3.1.1 Завдання 7
3.1.2 Завдання 8
4. Очищення викидних газів 4.1 Технологічні розрахунки
4.1.1 Завдання 9
4.1.2.Завдання 10
Література
Вступ
Тема контрольної роботи «Виробництво азотної кислоти» з дисципліни «Технологія основного неорганічного синтезу».
Дисципліна «Технологія основного неорганічного синтезу» вивчається в з метою засвоєння основних теоретичних основ технологій і методів одержання продуктів основного неорганічного синтезу.
Вивчення даної дисципліни ґрунтується на знаннях, одержаних при вивченні таких дисциплін: «Загальна і неорганічна хімія», «Фізична хімія», «Фізика», «Вища математика», «Теоретичні основи технології неорганічних речовин», «Кінетика і каталіз», «Процеси та апарати хімічної технології», «Основи наукових досліджень і наукова інформація» та інших.
Задачею вивчення курсу являється засвоєння фізико-хімічних основ промислових процесів та їх апаратурного оформлення, вивчення технологічних схем промислових виробництв зв’язаного азоту, вміння виконувати технологічні розрахунки.
Мета роботи – ознайомлення з теоретичними питаннями пов’язаними з виробництвом азотної кислоти та вирішення практичних завдань.
Азотну кислоту одержують окислюванням аміаку повітрям з наступною переробкою окислів азоту.
Перша стадія процесу - окислювання аміаку - описується рівнянням реакції:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6H2O + 905,8 кДж/моль (1)
Одночасно з основною реакцією протікають побічні реакції, що приводять до дефіксації азоту й виражаються сумарним рівнянням:
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6H2O + 1266,96 кДж/моль (2)
При охолодженні нітрозного газу окис азоту окисляється киснем до двоокису:
2NО + O2 = 2NO2 + 112,4 кДж/моль (3)
При цьому протікає також реакція:
2NО2 + NО = N2O3 (4)
Всі вищі окисли азоту реагують із водою з утворенням азотної й азотистої кислот:
2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 + 115,9 кДж/моль (5)
N2O4 + H2O = HNO3 + HNO2 + 59,06 кДж/моль (6)
N2O3 + H2O = HNO2 + 55,6 кДж/моль (7)
Малостійка азотиста кислота розпадається на азотну кислоту й окис азоту:
3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O – 75,7 кДж/моль (8)
Сумарне балансове рівняння виробництва азотної кислоти з аміаку має вигляд:
NH3 + 2O2 = НNО3 + H2O + 420,5 кДж/моль (9)
1. Окислювання аміаку
Каталізатором при окислюванні аміаку служать сплави платини з родієм або палладієм, що мають форму сітки. Застосовують також неплатинові каталізатори на основі окислів заліза з добавками кобальту й хрому.
Напруженість каталізатора характеризують кількістю аміаку (кг) окисленого на 1 м2 активній поверхні каталізатора за добу, тобто кг/(м2∙ добу.):
(10)
де - годинна витрата аміаку, кг/година;
- активна поверхня каталізаторної сітки, м2.
Для платинових сіток активна поверхня 1 м2 розраховується по рівнянню:
(11)
де d – діаметр дроту сітки, см;
n – число плетив на 1 см2 площі сітки.
На практиці застосовують сітки, що мають діаметр 0,25-0,1 мм і число плетив 1000-4000 на 1 см2.
Розміри контактного апарата залежать в основному, від необхідної площі каталізаторної сітки. ............
