Технология неконцентрированной азотной кислоты — страница 6

  • Просмотров 3749
  • Скачиваний 218
  • Размер файла 22
    Кб

железохромовый катализатор, во второй ступени окисления можно достигнуть 96%-ного превращения аммиака в окись азота. Нитрозные газы, полученные контактным окислением аммиака, содержат в основном окись азота, из которой при дальнейшем окислении получаются высшие окислы азота. Образование их протекает по следующим уравнениям: 2NO + O2 = 2NO2 NO + NO2 = N2O3 2NO2 = N2O4 С понижением температуры равновесие всех этих реакций смещается вправо. При

низких температурах, наличии избытка кислорода и времени достаточном для установления равновесия, можно ожидать перехода всех окислов азота в четырехокись N2O4. При недостатке кислорода или при неустановившемся равновесии в нитрозных газах могут присутствовать одновременно все указанные окислы (NO, N2O3,NO2 и N2O4) Пятиокись азота N2O5 из окислов при условиях окисления не образуется: закись азота N2O кислородом воздуха дальше не

окисляется. Окислы азота перерабатывают в неконцентрированную азотную кислоту посредством их поглощения из газовой фазы водой или разбавленной азотной кислотой. Для этого нитрозные газы охлаждают и направляют в поглотительные башни или абсорбционные колонны, где происходит окисление NO и поглощение образовавшихся окислов азота. В зависимости от условий охлаждения и окисления в газовой фазе могут присутствовать различные

окислы азота, которые реагируют с водой по реакциям: 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 +27,73 ккал N2O4 + H2O = HNO3 + HNO2 +14,13 ккал N2O3 + H2O = 2HNO2 +13,3 ккал С практической точки зрения не имеет значения, что реагирует с водой - двуокись или четырехокись азота, так как скорость их взаимного превращения очень велика, а количество образующихся из NO2 и N2O4 азотистой и азотной кислот одинаково. Процесс получения азотной кислоты связан с растворением в воде NO2, N2O4 и N2O3. В

газовой фазе в результате взаимодействия паров воды с окислами азота образуется также незначительное количество азотной и азотистой кислот. Азотистая кислота малоустойчива и разлагается с образованием азотной кислоты и окиси азота по суммарной реакции 3HNO2 = HNO3 + 2NO + H2O -18ккал Расчеты показывают, что при обычных условиях равновесное содержание азотистой кислоты в разбавленной азотной кислоте очень мало. Скорость разложения

азотистой кислоты с повышением температуры резко увеличивается, однако и при обычной температуре скорость этой реакции очень велика. Суммарные реакции образования азотной кислоты с учетом разложения азотистой кислоты описываются уравнениями 3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO 3N2O3 + H2O = 2HNO3 + 4NO По литературным данным, при степени окисления газа менее 50% растворы азотной кислоты поглощают окислы азота в виде NO+NO2. При высокой степени окисления газа