Typpihappo teollisuuden: tekniikka, vaiheet, ominaisuudet

Typpihapon - suosituimpia tyyppejä teollisuuden raaka-aineita. Sen tuotanto voidaan tehdä eri tavoin - riippuen siitä, millaisia happoa tulee toimittaa asiakkaalle. Mikä on ydin asiaan liittyvän teknologian? Miten ne liittyvät tyypin tuotoksen typpihappolaitoksessa?

Teollisen tuotannon typpihappoa: tekniikan historiassa

Ensinnäkin, se on hyödyllistä tutkia historiallisia faktoja miten kehittää tuotantoa typpihapon Venäjällä. Kotimaisen teollisuuden vapauttamista aineen, jos seuraamme Käytettävissä olevien tietojen aloitettiin alle Peter I. Myöhemmin M. V. Lomonosovym ehdotti tuotantomenetelmän typpihapon peräisin nitraatti - aine on itse asiassa vasta alussa 20-luvulla pidettiin pääraaka-aineen tuotantoa varten kyseistä ainetta.

Yhdessä nitraatti, typpihapon valmistus tapahtuu alan kanssa rikkihappoa. Kaksi pidetään aineita vuorovaikuttavan, on muodostettu typpihapon ja rikkihapon natrium- oksidi. Etuna tässä menetelmässä on kyky saada typpihappoa, jonka konsentraatio on noin 96-98% (olettaen, että raaka-aineiden vaadittu laatu).

Sopiva teknologia parantunut riittävästi aktiivista - hyväksi lisäämään raaka-aineen käsittelyyn nopeudella ja antaa suurempi määrä tuotantotehoa. Mutta se vähitellen siirrytty käsite, johon typpihapon valmistamiseksi suoritettiin kontakti ammoniakin hapettumista.

Myös hän keksi menetelmän, jolla on tärkein raaka-aineena käytetyn hapon typpioksidin tuotettu hapettamalla vastaavia kaaren kaasun ilmakehässä. Se näkemyksen, jonka mukaan ensimmäinen menetelmä - enemmän taloudellisesti kannattavaa.

Parantamisen kanssa teknologisia lähestymistapoja vapauttaa typpihapon muodostettu lähestymistapa, jonka mukaan paras vaihtoehto tuotannon aineen - osallistuminen teollisen infrastruktuurin, joka toimii korotetussa paineessa. Sen vaihtoehtona - tuottavat happoa ilmakehän paineessa, joka pidetään vähemmän kustannustehokas taloudelliselta kannalta.

Aineen vapautumista normaalissa tai kohotetussa paineessa ehdottaa typpihapon ammoniakista. On myös yhdistetty menetelmä, jossa yhdistyvät edut kaksi muuta. Ominaisuudet typpihapon yhdistetyn menetelmän ovat ensinnäkin, että ammoniakin hapetus ilmakehän paineessa, ja toteuttaa sen imeytymistä - jos koholla.

Ammoniakki pidetään nyt tärkein raaka-aine tuotantoa varten, kyseisten aineiden, yhdessä veden ja ilmakehän ilmaa. Tarkastellaan erityistilanteiden käytön tuotannossa enemmän happoa.

Raaka-aineita typpihapon

Näin ollen tärkein raaka-aineiden tuotannossa käytettyjen aineen tarkasteltavana - on ammoniakki, ilma, ja vesi.

Tämä edellyttää ammoniakin puhdistetussa muodossa. Tämän, hän eri tuotannon vaiheet puhdistetaan erityisessä haihdutus ja tislaus laitteet. Vastaavasti, kun vapautuminen typpihappoa tulisi käyttää ja puhdasta ilmaa. Hän on myös suodatetaan erityiskalustolla. Vuorostaan, vesi, jota käytetään vapautumisen typpihapon, puhdistetaan epäpuhtauksista ja suolat. Monissa tapauksissa, kyseisen aineen on tarpeen käyttää puhdasta lauhde.

Tarkastellaan, jossa lajit kyseistä ainetta voidaan esittää, ja myös tapa, jolla kunkin typpihappoa.

Lajikkeet typpihappoa ja perus tuotanto-

On kaksi lajiketta typpihapon tuotetun moderni teollisuuslaitosten - laimealla ja konsentroitiin. Tuotanto laimeaa typpihappoa toteutetaan 3 tärkeimmät vaiheet:

• ammoniakin konversio (lopputuotteena - typpioksidi);
• saamiseksi typpidioksidin ;
• toteuttamista typpioksidien absorption käyttämällä vettä.

Nykyaikaisissa teollisuuslaitoksissa jaetaan painos laimeaa typpihappoa, että niin sanottu järjestelmä AK-72. Mutta on tietysti ja muun teknologian aineen vapautumista.

Vuorostaan tuotanto väkevää typpihappoa voidaan suorittaa nostamalla aineen pitoisuus laimennetussa muodossa tai suoralla synteesillä. Ensimmäisessä menetelmässä yleensä voidaan saada hapon liuokseen noin 68%: n pitoisuus, joka voi olla riittämätön sovellettaessa tätä materiaalia useilla aloilla. Näin ollen, myös jaettu suoran synteesin tapa hankkia aineen pitoisuus on suuruusluokkaa 97-98%.

Tarkastellaan tarkemmin, miten typpihapon valmistamiseksi suoritetaan yhdessä tai toisessa lajissa. Edellä on todettava, ettei laimennetun Aine voi suorittaa järjestelmän mukaisesti AK-72. Opiskella alusta sen erityispiirteet.

laimeaa hapon tuotantoa AK-72 teknologia

Tarkasteltavan järjestelmän, jolla typpihapon valmistamiseksi liittyy käytön suljetun kierron, mukana:

• ammoniakki muuntaminen;
• mukana jäähdytys kaasun paine, joka on luokkaa 0,42-0,47 MPa:
• täytäntöönpano oksidit imeytyminen paineen luokkaa 1,1-1,26 MPa.

Lopputuote piiri AK-72 - typpihappoa noin 60%: n pitoisuutena. typpihappo puitteissa tämä tekniikka suoritetaan sellaisia vaiheita, kuten:

• antaa ilmaa ilmakehästä teollisuuden laite ja toteuttaa sen puhdistus;
• paineilmalla, sen jako prosessivirtojen;
• täytäntöönpanon ammoniakkia haihduttamalla, puhdistettu sopivasta kaasu öljyä ja muita epäpuhtauksia, samoin kuin sen seuraavan kuumennuksen;
• sekoitetaan puhdistetun ammoniakki ja ilman, puhdistamalla sen jälkeen seos, ja se siirretään katalyytin;
• valmistamiseksi, typpipitoisia kaasuja ja jäähdytys;
• kondenssiveden keräämiseksi typpihapolla;
• pitoisuus ja absorbanssi typpihapon;
• jäähdytys ja puhdistus saatu tuote.

Ready-happo lähetetään varastoon tai asiakkaalle.

Yhdessä tekniikan katsotaan, joissa typpihapon - AK-72 levitetään, on toinen suosittu käsite aineen vapautumista, joka liittyy varmistetaan teollisen infrastruktuurin toimii paineessa noin 0,7 MPa. Harkita sen ominaisuuksia.

Tuote Tuote Teknologia paineessa 0,7 MPa: vivahteita

Teknologian avulla, kyseessä, suorittaa tuotanto laimeaa typpihappoa - vaihtoehtona AK-72 käsite. Siihen liittyy täytäntöönpanon seuraavista valmistusvaiheista kyseistä ainetta.

Ensinnäkin, kuten tunnetussa tekniikassa, ilma on puhdistettu. Tätä tarkoitusta varten, kuten yleensä, se soveltaa kahden vaiheen suodatin. Lisäksi ilman puhdistus prosheshdy, puristetaan ilmaa kompressorin - indeksi noin 0,35 MPa. Ilma lämpiää - noin 175 astetta, lämpötila ja täytyy jäähdyttää. Kun tämä ongelma on ratkaistu, se lähetetään ylimääräinen puristus, jossa sen paine nostetaan noin 0,716 MPa. Kehittyvien ilmavirta puolestaan lämmitetään korkeaan lämpötilaan - noin 270 astetta vaikutuksesta nitrotnyh kaasuja. Sen jälkeen, kun se on sekoitettu ammoniakin kanssa erityinen teollinen yksikkö. Aine aktivoituu, kun vapautuminen hapon aluksi kaasumaisessa tilassa, joka on muodostettu, koska nesteen haihtumista. Lisäksi ammoniakki on puhdistettava. Valmistamisen jälkeen kaasu kuumennetaan ja syötetään sekoittimeen samanaikaisesti ilman kanssa. Tämä seos suodatetaan myös ja puhdistuksen jälkeen syötetään ammoniakin muuntamista. Vastaava menettely suoritetaan käyttämällä verkkoon platinan ja rodiumin erittäin korkeassa lämpötilassa - noin 900 astetta. konversioprosentti on tässä tapauksessa noin 96%.

typpihapon valmistus, jonka tämä teknologia liittyy muodostumista typpikaasut. Ne näytetään erityinen alue teollisuuden yksikön, joka on jäähdytetty. Tämän vuoksi, haihtumisen puhdistettua vettä ja ulkonäön korkeapaineista höyryä. Johdetaan vastaavan pinta-alayksikköä teollisuuden typpikaasut liikkua hapetin. On huomattava, että niiden hapetus tapahtuu osittain jo edellisessä vaiheessa hapon tuotantoa. Mutta hapettimen, siitä tulee vieläkin voimakkaampi. Näin typpipitoisia kaasuja kuumennetaan noin 335 astetta. Tämän jälkeen ne jäähdytetään erityinen lämmönvaihtimen, ja sitten - lähetetään lauhduttimeen.

Sitten typpihappoa tuotetaan pieni pitoisuus. Se on erotettava jäljellä typpikaasut - erotin käytetään tähän. Siitä typpihapon syötetään absorptio alueella teollisuuden laite. Happo virtaa sitten yksikön alla. Kuitenkin, se reagoi typen oksidien kanssa, mikä lisää sen pitoisuus. Ulosmenon se on noin 55-58%. Se sisältää tavallisesti liuotetaan oksideja, jotka on poistettava, sillä tämä aine on suunnattu puhdistaa alalla yksikön. Käyttämällä kuumennettua ilmaa, uutetaan hapon oksideja. Lopputuote sijoitetaan varastoon tai toimitetaan asiakkaalle.

Tuotannon väkevää happoa: suora synteesi

Tutkittuaan miten tuotanto tapahtuu laimealla typpihapolla, väkevällä tutkimus spesifisyys irrotusaineita. Kaikkein kustannustehokkain teknologian käytössä vastaava profiili yrityksissä - saadaan happo kautta suoralla synteesillä raaka-aineiden muodossa typen oksideja.

Ydin menetelmässä - edistämisessä kemiallisen reaktion välillä mainitun aineen, veden ja hapen paineessa noin 5 MPa. Tekniikka, johon tuotanto väkevää typpihappoa tyyppi, joka perustuu laimealla on vivahde: tarjoaa siirron typpidioksidin nestemäisessä muodossa on mahdollista paine lämpötilassa, joka on lähellä ilmakehän. Kuitenkin joissakin reaktioissa aineen pitoisuus on riittämätön sen käännös nestemäiseen tilaan tavallisessa paineessa, ja se on välttämätöntä nostaa.

väkevän hapon tuotanto laimeasta

Tässä tapauksessa hapon pitoisuus on oletettu, että imukykyinen aineita - kuten rikkihappo, fosforihappo, erilaisia ratkaisuja nitraatteja. Perusvaiheet väkevää typpihappoa tuotanto tyyppi perustuu käyttäen laimeaa rikkihappoa seuraavasti.

Ensimmäinen, raaka-aine on jaettu kahteen virtaukseen: ensimmäinen höyrystin syötetään toiseen - alue ei osu kylmä teollisuuden laite. Rikkihappoa syötetään laitteeseen, yläpuolella toinen virta laimeaa typpihappoa. Alaosassa yksikön puolestaan suorittaa rehun höyry lämmittää seosta käytetään, jolloin se haihtuu typpihappoa. Sen höyryt nousevat laite, jonka jälkeen lähtö jääkaapissa. On happohöyryjen tiivistyä - kunnes sen pitoisuus nousee 98-99%.

Tässä tapauksessa, joidenkin esillä puitteissa tässä vaiheessa tuotannon typen oksidien imeytyy happo. Nämä täytyy poistaa tuotteesta, useimmiten tähän tarkoitukseen käytetään parin typpihappoa, jotka lähetetään lauhduttimeen. Uutetaan typen oksidien ja hapon höyryt, joka tiivistyy ei ole muodostettu, on suunnattu eri alueeseen laitteen - imeytymistä, jossa käsittely vedellä. Tuloksena on laimeaa happoa, joka on jälleen syötetään kondensaatio ja jäähdytys. Valmiin tuotteen lähetetään varastoon tai asiakkaalle.

Ominaisuudet keskittyvät rikkihapolla

Tärkein tehtävä, joka luonnehtii typpihapon alan - toteuttamista kustannustehokkaan ja tehokkaan sen pitoisuus. On olemassa useita tapoja kehittää optimaalinen järjestelmä sen ratkaisua. On hyödyllistä harkita niille, jotka ovat yleisimpiä.

Edellä on huomattava, että pitoisuus kyseisten aineiden, rikkihappoa voidaan käyttää. On melko yleinen tapa tehostaa sen soveltamista - alustava lisäämällä typpihappoa konsentrointi haihduttamalla. Optimaalisesti, että ennen käsittelyä rikkihapon ainetta pitoisuus on luokkaa 59-60%. On syytä huomata, että käytännössä, tässä typpihapon valmistus tekniikka on tunnusomaista alhainen ympäristönsuojelun taso. Näin ollen, koska vaihtoehtona rikkihapon käyttö yleistä käyttää nitraatteja. Me tutkimme heidän yksityiskohdista.

Pitoisuus käyttäen nitraattien

Useimmissa tapauksissa ratkaisuja ongelman, joka luonnehtii typpihapon ammoniakista, käytetään magnesiumnitraattia tai sinkkiä. Ensinnäkin se on huomattavasti ympäristöystävällisempi kuin menetelmä, joissa käytetään rikkihappoa. Lisäksi tämä tekniikka mahdollistaa tarjota korkealaatuisia typpihapon lopputuotteena.

Kuitenkin, sillä on useita haittoja, jotka määrittävät ulkonäkö laajaa vaikeuksia sen soveltamista. Ensinnäkin - tämä on melko korkea hinta tuotantoprosessia. Lisäksi tämä teknologia liittyy monissa tapauksissa ulkonäkö kiinteän jätteen käsittely, joka voi olla monimutkainen.

Katalyyttien käyttöä, julkaisun typpihapon

On hyödyllistä katsoa, että muita aineita käytetään yhdessä perusraaka-aineiden tuotantoa varten tuotteen teollisen (usein pidetään tällaisten katalyyttien) typpihappoa. Aineiden käytön kyseessä, koska tarve lisätä kannattavuutta hapon vapautumisen, parantaa dynamiikkaa sen tuotannon teollisessa yksikössä.

Tärkein vaatimus katalyytin tuotannon kyseessä olevan tuotteen - selektiivisyys. Eli sen pitäisi vaikuttaa perus kemiallisen reaktion, vaikuttamatta toissijainen prosesseja. Useimmiten, valmistuksessa happokatalyyttejä käytetään esillä olevassa koostumuksessa ovat platina.

Edellä on huomattava, että julkaisun pienen konsentraation aineiden korkeissa paineissa käytetään platinaan ja rodium. Joissakin tapauksissa, myös levittää lisäämällä palladiumia seokset. Mutta pohja metallia heissä - platinaa, sen määrä on tavallisesti vähintään 81%. Yhteenveto katalyyttiä, tässä tapauksessa - edistää nopeaa käsittelyä perus kemiallisen reaktion. Pääsääntöisesti se on osa ulkoisen diffuusion alueella.

Tässä prosessissa se riippuu hapen diffuusio rajat suhteessa katalyytin pinnalla. Tämä ominaisuus aiheuttaa suurempaa ammoniakki - perusraaka-aineen tuotantoa varten typpihapon pinnalla katalyytin tai joskus verrattuna vastaava luku kanssa pitoisuus ilmassa. Mahdollista lisätä ominaispaino eri sivureaktioiden jossa on epätäydellinen hapettuminen ja muodostumisen typen tai sen oksidin. Tässä yhteydessä hapen pinnan tulee olla riittävä määrä syrjäyttää ammoniakki. Tässä tapauksessa se voi saavuttaa riittävän syvä hapettumista.

Voidaan todeta, että yhdessä platina katalyyttien typpihapon hyödynnetään aineiden yhdistelmällä. Erityisesti rauta-kromi. Ne voidaan merkittävästi vähentää taloudellisia kustannuksia, jotka luonnehtivat vapautuminen kyseistä ainetta.

Joten, me katsoimme keinoja tuotannon typpihappoa, jonka tunnuksena päätyyppiä sitä. Joka on, kuten typpihapon valmistus tarvittavat toimet toteutetaan riippuu lajista ja tietyn teknologian tuottaa ainetta. On hyödyllistä tarkastella nyt mitä vaikeuksia luonnehtivat teollisen tuotannon haluttuja tuotteen monilla talouden.

Suurimpia ongelmia valmistuksessa typpihapon

Niin, tiedämme jo, tuotannon typpihapon kosketukseen - yksi yleisimmistä nykyteollisuudessa, liittyy aktivointi katalyytin nopeuttaa ammoniakin hapetus ja lisätä tuotteen saantoa. Suurin ongelma on vapauttaa tuotteen - riittävän korkea hinta sopivan katalyytin. Tällöin selektiivisyys ei aina saavuta optimaalista arvoa. Lisäksi suuri osa platinaa, jota käytetään pohjaelintä katalyytti voidaan menetetty valmistuksen aikana. Tämän seurauksena uudelleen, se vähentää taloudellista tehokkuutta tuotejulkaisuun.

Toinen ongelma, joka luonnehtii typpihapon - ympäristön. Edellä on huomattava, että kun pitoisuus raaka-ainetta voidaan käyttää rikkihappoa, ja haitallisten aineiden muodostuu kulkiessaan vastaavan tuotannon aikana. Vaihtoehto tässä tapauksessa on käyttää nitraatit - mutta tämä on jälleen merkitsee kasvua taloudellisia kustannuksia. Kuitenkin ympäristötekijä nykyaikaisille valmistajat tänään on yhtä tärkeää kuin kannattavuustason.