 ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение Как определить диапазон голоса - ваш вокал Игровые автоматы с быстрым выводом Как самому избавиться от обидчивости Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком" Натюрморт и его изобразительные возможности Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д. Как научиться брать на себя ответственность Зачем нужны границы в отношениях с детьми? Световозвращающие элементы на детской одежде Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ) Глава 3. Завет мужчины с женщиной
Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.
| Контактное окисление аммиака
Между аммиаком и кислородом могут протекать следующие реакции:
4 NН3 + 5 О2 = 4 NO + 6 Н2О + Q, (а) 4 NН3 + 4 О2 = 2 N2О + 6 Н2О + Q, (б) 4 NH3 + 3 О2 = 2 N2 + 6 Н2О + Q. (в)
Реакции практически необратимы, поэтому направление процесса определяется соотношением скоростей реакций. В отсутствие катализатора окисление аммиака идёт в основном с образованием элементарного азота, эта реакция является термодина-мически наиболее устойчивой, поскольку сопровождается наибольшим выделением тепла. Константа равновесия этой реакции имеет наибольшее значение (рассчитанное при 900 "С): К,=1053; К2=1061; К3=1067. Так как, для получения азотной кислоты необходимо обеспечить протекание реакции (а) применяют катализатор, избирательно ускоряющие эту реакцию. Такими катализаторами могут служить платина и её сплавы с родием, палладием, а так же оксиды железа и никеля с добавками оксидов марганца, кобальта. Платина и её сплавы являются наиболее активными катализаторами окисления аммиака, в течение длительного времени они сохраняют высокую активность, устойчивость и обладают хорошей механической прочностью, поэтому большинство заводов, производящих НNO3, работают с применением платинового (Pt) катализатора. Чаще всех применяют сплав Pt и родия, (содержащие 5-10 % родия), т.к. чистая платина при высокой температуре быстро разрушается. Добавление родия увеличивает не только прочность, по и активность катализатора. Платиново-родиевые катализаторы применяют в виде сеток из тонкой проволоки диаметром 0,06-0,09 мм. В процессе эксплуатации поверхность сеток сильно разрыхляется, сетки становятся хрупкими, а их гладкие и блестящие нити – губчатыми и матовыми. При этом поверхность сеток увеличивается и возрастает каталитическая активность катализатора. Оптимальное время соприкосновения аммиачно-воздушной смеси с катализатором составляет около 10-4 с. С увеличением времени выход окиси азота снижается вследствие протекания побочных реакций. Для обеспечения оптимального времени соприкосновения газа с катализатором его готовят в виде сеток, наложенных друг на друга. В реакторах, работающих при атмосферном давлении, достаточно 3-4 сеток, а в реакторах, работающих под давлением 0,7-0,9 MПa, 16-20 сеток. Платиновый катализатор очень чувствителен к примесям, обычно присутствующим в воздухе и аммиаке. Наиболее сильное влияние оказывают соединения серы и фтора. Например, при содержании HF в аммиачно-воздушной смеси 2-10 % степень окисления аммиака снижается на 80 %, при этом отравление катализатора является необратимым. С целью уменьшения вредных примесей в воздухе, используемом для приготовления аммиачно-воздушной смеси, его подводят через трубу высотой 100-150 м, установленную вне завода. Несмотря па эти меры, небольшое количество примесей все же попадает в реактор, поэтому активность катализатора постепенно снижается. Вследствие этого сетки периодически подвергают регенерации соляной кислотой концентрацией 10-15 мас. % при температуре 50-70 °С. В системах, работающих при атмосферном давлении, сетки регенерируют через 6-8 месяцев, а в системах, работающих при повышенном давлении – через каждые 15-20 суток. При работе поверхность сеток разрушается и частицы платины уносятся с потоком газа. Когда потери сеток составляют примерно 30 % их направляют на переплавку. Платиновые сетки расположены горизонтально на колосниковых решетках или на переплетенных металлических струнах. Диаметр сеток, работающих при атмосферном давлении, составляет 2-4 м, в аппаратах, работающих под давлением 0,5-2 м. Среди не платиновых катализаторов наиболее активны оксидные катализаторы - железохромовый, хромоникелевый и др. В настоящее время применяют двух ступенчатые катализаторы, состоящие из платиновой сетки в качестве катализатора первой ступени и не платинового катализатора в качестве второй ступени. На платиновой сетки степень окисления аммиака составляет 85-90 %, общая степень окисления на комбинированном катализаторе до 97 %. Оптимальный температурный режим окисления аммиака при атмосферном давлении 800-840 °С, при проведении процесса под давлением 0,7-0,9 MПa в пределах 800-900 °С. Источником кислорода служит воздух. На практике соотношения NН3 : О2 поддерживают равным 1 : 1,7-2, что соответствует содержанию аммиака в аммиачно-воздушной смеси 10-12 %. Избыток кислорода используется в дальнейшем для окисления NO в NО2, кроме того аммиачно-воздушная смесь находится за пределами границ взрывоопасного соотношения аммиака и воздуха.
Окисление оксида азота Реакция окисления оксида азота до диоксида азота – обратимая реакция, протекающая с уменьшением объема и сопровождаемая выделением тепла, поэтому понижение температуры нитрозных газов и повышение давления будет сдвигать равновесие реакции вправо, то есть в сторону образования диоксида азота NО2. В нитрозных газах, выходящих из реактора при температуре около 800 °С, диоксид азота практически отсутствует. Чтобы перевести оксид азота NО в диоксид азота NO2 нитрозные газы следует охладить ниже 100 °С. Скорость окисления оксид азота NO в диоксид азота NО2 самая медленная в процессе производства азотной кислоты, то есть она определяется скорость всего процесса.
Абсорбции диоксида азота Диоксид азота взаимодействует с водой с образованием азотной HNO3 и азотистой НNO2кислот 2NО2 + Н2О = НNО3 + HNО2 + Q. Азотистая кислота неустойчива и разлагается 3НNО2 = НNО3 + 2NO + Н2О - Q. Суммарное уравнение абсорбции диоксида азота можно записать в виде 2NО2 + Н2О = 2НNO3 + NO + Q. Концентрация получаемой азотной кислоты определяется условиями равновесия NO2 над азотной кислотой. При повышении парциального давления NО2 и понижении температуры повышается концентрация азотной кислоты.
|
