Nitrat kislata ishlab chiqarishning nazariy asoslari

Nitrat kislata ishlab chiqarishning nazariy asoslari Reja: Ammiakdan nitrat kislata ishlab chiqarish yo'li uch bosqichdan iborat; Havo kislarodi bilan ammiakni oksidlash; Azot(P)-oksidini azot (IV)-oksidigacha oksidlash va azot (IV)-oksidini dimerlash; Azot (IV)-oksidi va azot qo'sh oksidini suv bilan adsorbtsiyalash bosqichlari. havo kislarodi bilan ammiakni oksidlash.Ammiak kattalizator ishtirokida oksidlanganda sharoitga qarab reaksiyalar quyidagicha boradi: 4NH3+5O2=4NO+6H2O+ 907 kJ (a) 4NH3+4O2=2N2O+6H2O+1105 kj (b) 4NH3+3O2=2N2+6H2O+ 1269 kJ (v) 4NH3+6NO=5N2+6H2O+ 1810 kJ (g) a) reaksiya asosiy, qolganlari qo'shimcha reaksiyalar bo'lib, hammasi ham qaytmas reaksiyadir. Shuning uchun ham, jarayonning yo'nalishi reaksiyalar tezliklarining nisbatlariga bog'liq bo'ladi. Agar kattalizator bo'lmasa yuqori haroratda (900S dan yuqori) ammiak yonib, erkin azot va suvga aylanadi (v-reaksiya bo'yicha). Platina kattalizatori yuzaisda esa reaksiya boshqacha (a) reaksiya jarayoni bo'yicha boradi. Sanoatda amalda qo'llaniladigan eng aktiv va tanlab ta'sir etuvchi selektiv kattalizator, bu platina va uning paladdiy, rodiylar bilan qotishmasidir. Ular asosiy reaksiyani (a) tezlashtirib, qo'shimcha reaksiyalarga (b,v,g) ta'sir etmaydi. Shunda ykattalizator optimal sharoitda ammiakni kislorod bilan NO gacha oksidlanish darajasini amalda 98 %ga etkaziladi. Ammiakning palatinali kattalizatorlarda oksidlanish reaksiyasi hozirgacha malum bo'lgan reaksiyalar orasida eng tez reaksiyasidir (0,001 dan 0,002 sekund). Agar gaz shundan ko'proq kattalizator bilan kontaktda bo'lsa ammiak yonadi yoki qo'shimcha reaksiyalar ketadi, NO ni miqdori keskin kamayadi. Platinali kattalizator diametri 0,06-0,09mm gacha bo'lgan ingichka simlardan to'qilgan to'r shaklida (1sm da 1024 ta teshigi bo'ladi) tayyorlanib, ularning bir nechtasi ustma-ust qo'yib setkalarning balandligi 60-150mm qalinlikda paketlar shaklida tayyorlanadi. Bu holat katalizator yuzasini kengaytirish imkoniyatini beradi. Eng qattiq kattalizator qotishmasi 93 % Pt, 4% Pd va 3% Rh dan tayyorlanadi. Ish jarayonida kattalizator simlari sekin asta emirilib, mayda zarrachalar shaklida gaz oqimi bilan olib ketiladi. 800S harorat va 0,1MPa bosimda ishlovchi qurilmalarda 1t nitrat kislota ishlab chiqarilganda platinali kattalizatorlardan 0,04-0,06 yo'qotiladi. Harorat va bosimning ortishi bilan kattalizatorning yo'qotish ham ortadi. Masalan, 8 MPa bosim va 900S haroratda ishlovchi qurilmalarda 1t NNO3 da 0,13-0,16 g platina yo'qotiladi. Platina va palladiy qiymatining balandligi avvalo ularning kamligi va bunday qimmatbaho nodir metallarning emirilishi natijasida doim yo'qotilib turilishi nisbatan arzonroq metallarni qo'llashni taqazo etadi. Hozirgi paytda platina metallari bilan bir qatorda, temir yoki vismut oksidlariga, xrom, marganets, vismut kabi metallarni qo'shib tayyorlangan kattalizatordan keng foydalanilmoqda. Ularning aktivligi va selektivligi ancha kam albatta. Kattalizator massasining taxminan 30 %i yo'qotilgach, u qayta suyuqlanitirilib boshqatdan kattalizator qotishmasiga aylantiriladi. Platina- rodiy - palladiyli qotishmadan tayyor bo'lgan kattalizator turi 0,1 MPa bosimda ishlovchi qurilmada taxminan bir yilda bir marta almashtiriladi. Oksidlash jarayonining umumiy tezligi, apparat konstruksiyasi va texnologik rejimga qarab, platina kattalizatorining ...