Nitric soer yn 'e yndustry: technyk, stappen, eigenskippen

Nitric soere - tusken de meast populêre typen fan bedriuweterrein grûnstoffen. Syn produksje kin dien wurde op ferskate wizen - ôfhinklik fan hokker soarten fan soere moat wurde levere oan de klant. Wat is de essinsje fan 'e oanbelangjende techniken? Hoe se te krijen mei it type útfier op in nitric acid plant?

Yndustriële produksje fan nitric soere: de skiednis fan de technology

Earst fan alles, dan sil wêze nuttich te bestudearjen de histoaryske feiten oer hoe te ûntwikkeljen de produksje fan nitric soer yn Ruslân. Yn de ynlânske yndustry it útbringen fan de stof, as wy folgje de beskikbere ynformaasje, waard begûn ûnder Peter I. Letter, M. V. Lomonosovym foarstelde in metoade fan de produksje fan nitric soere út de nitrate - de stof is nammentlik oant it begjin fan de 20e ieu waard beskôge as de wichtichste grûnstof foar de produksje fan de stof yn kwestje.

Tegearre mei nitrate, nitric acid produksje waard útfierd yn 'e yndustry mei sulfuric acid. Twa beskôge stoffen interacting, foarme nitric acid en sulfuric sodium okside. It foardiel fan dizze metoade is de mooglikheid om te krijen nitric soere op in konsintraasje fan likernôch 96-98% (útgeande fan it brûken fan grûnstoffen required kwaliteit).

Passende technology ferbettere foldwaande aktyf - foarstanner fan tanimmende rau materiaal ferwurkjen faasje en foarsjen gruttere folume fan produkt útfier. Mar it stadichoan jûn wei nei it konsept dêr't de produksje fan nitric acid waard útfierd troch it kontakt fan ammoniak oksidaasje.

Ek hy fûn in metoade troch dy't as de wichtichste grûnstof foar de produksje fan soere brûkt nitric okside produsearre troch oksidaasje fan it byhearrende arc gas út de atmosfear. It holden sicht, neffens dêr't de earste metoade - in mear ekonomysk rendabel.

Mei it ferbetterjen fan de technologyske oanpakken ta frijlitting nitric acid foarme oanpak, neffens hokker de bêste opsje fan de produksje fan de stof - belûken fan yndustriële ynfrastruktuer, bestjoeringssysteem at ferhege druk. In alternatyf foar it - produsearjen soere by atmosfearyske druk, dy't beskôge wurdt as te wêzen minder kosten-effektyf út ekonomysk eachpunt.

Útjefte fan substânsje op normale of ferhege druk suggest produksje fan nitric acid út ammoniak. Der is ek in kombinearre metoade, dy't kombinearret de foardielen fan de oare twa. Eigenskippen fan de nitric soere de kombinearre metoade binne, foarst, yn 'e oksidaasje fan ammoniak by atmosfearyske druk, en de útfiering fan syn opname - as ferheven.

Ammoniak wurdt no beskôge as de wichtichste grûnstof foar de produksje fan de stoffen yn kwestje, tegearre mei wetter en sfearfol lucht. Lit ús studearje de spesifisiteit fan harren brûken yn 'e produksje fan mear soere.

Grûnstoffen foar de produksje fan nitric acid

Sa, de wichtichste grûnstoffen brûkt yn de produksje fan de stof yn behanneling - is ammoniak, loft en wetter.

Dit fereasket it gebrûk fan ammoniak yn de suvere foarm. Foar dit, hy yn 'e ferskate produksje fytst wurdt skjinmakke yn in spesjale ferdamping en destillaasje apparatuer. Sa ek mei de útjefte fan nitric soere brûkt wurde moat, en skjinne lucht. Hy wurdt ek filtere mei help fan spesjale apparatuer. Yn beurt, it wetter dat brûkt wurdt yn de frijlitting fan nitric acid, skjinmakke fan ûnreinheden en sâlten. Yn in soad gefallen, foar de stof yn kwestje is needsaaklik om te brûken op in suvere condensate.

Lit ús studearje it yn hokker soarte it stof yn kwestje kin wurde fertsjintwurdige, en ek de wize dêr't elk type fan nitric acid.

Soorten nitric acid en fûnemintele poadia fan syn produksje

Der binne twa soorten nitric acid produsearre yn moderne bedriuweterrein planten - verwässern en konsintrearre. Produksje fan verwässern nitric acid wurdt útfierd binnen 3 wichtichste stappen:

• ammoniak konverzje (syn einprodukt - nitric okside);
• it heljen stikstof dioxide ;
• útfiering fan de opname fan de stikstof oxides troch mei help fan wetter.

Yn moderne yndustriële planten ferspraat edysje fan verwässern nitric acid yn de saneamde skema fan de AK-72. Mar der is, fansels, en oare technology útjefte fan 'e stof.

Yn beurt, de produksje fan konsintrearre nitric acid kin bart troch it ferheegjen fan de ynhâld fan de stof yn fertinne foarm of troch direkte synteze. De earste metoade meastal lit te krijen soer oplossing yn likernôch 68% konsintraasje, dy't kin wêze net genôch foar tapassing fan dit materiaal yn in oantal gebieten. Dêrom, ek ferspraat direkte synteze metoade te krijen in stof konsintraasje fan 'e folchoarder fan 97-98%.

Nim no yn mear detail hoe't de produksje fan nitric acid wurdt útfierd yn ien of oare soarten. Boppe wy opmurken dat de útjefte fan de fertinne stof kin wurde útfierd ûnder de regeling AK-72. Studearje foar it begjin fan syn spesifisiteit.

verwässern soere produksje yn AK-72 technology

De beskôge skema dêr't de produksje fan nitric soere giet it om it brûken fan in sletten syklus, beselskippe troch:

• ammoniak conversion;
• byhearrende cooling gas druk op de oarder fan 0,42-0,47 MPa:
• útfiering oxides opname ûnder druk fan 'e folchoarder fan 1,1-1,26 MPa.

De úteinlike produkt circuit AK-72 - nitric acid yn likernôch 60% konsintraasje. nitric soer yn it ramt fan dizze technology wurdt útfierd yn sokke stappen as:

• It jaan fan lucht út de sfear yn 'e yndustry ienheid en it útfieren fan syn reiniging;
• komprimearre loft, syn yndieling yn proses streamkes;
• útfiering ammoniak ferdamping, suvering fan 'e geskikte gas út oalje en oare ûnreinheden, krekt as syn lettere ferwaarming;
• admixing de suvere ammoniak en loft, dêropfolgjende suvering fan it mingsel en it oerdragen fan it nei de katalysator;
• tarieding fan nitrous gassen en cooling;
• sammeljen condensate mei nitric acid;
• konsintraasje en de absorbance fan nitric acid;
• koeling en suvering fan it úteinlike produkt.

Ready acid wurdt stjoerd oan de winkel of de klant.

Tegearre mei de technology beskôge, wêryn de produksje fan nitric acid - AK-72 wurdt tapast is in oare populêre konsept fan útjefte fan 'e stof, dy't dêrby om te soargjen yndustriële ynfrastruktuer funksjonearjen ûnder in druk fan sa'n 0,7 MPa. Beskôgje syn funksjes.

Produkt produkt Technology ûnder de druk fan 0,7 MPa: nuânses

Troch technology, yn kwestje, útfierd produksje fan verwässern nitric acid - as in alternatyf foar de AK-72 konsept. It giet om de útfiering fan 'e neikommende fazen of manufacture de stof yn kwestje.

Earst fan alle, lykas yn 'e foarôfgeande keunst, de lucht wurdt skjinmakke. Foar dit doel, as in regel, dat jildt in twa-poadium filter. Fierder, de loft cleaning prosheshdy, komprimearre troch loft compressor - yndeks ûngefear 0.35 MPa. De loft is ferwaarme - oant likernôch 175 graden temperatuer en moatte wurde ûnderkuolle. Ien kear dit probleem wurdt oplost, it is ferstjoerd oan in ekstra kompresje, wêryn syn druk wurdt ferhege nei likernôch 0,716 MPa. De opkommende luchtstream, yn beurt, is opwaarme oan in hege temperatuer - likernôch 270 graden troch de aksje nitrotnyh gassen. Neidat it is mongen mei ammoniak yn bysûndere industrial ienheid. De stof wurdt aktivearre doe't frijlitting fan soer earstoan yn de gasfoarmige tastân, dy't foarme wurdt troch in ferdamping fan floeibere. Boppedat, ammoniak hat wurde skjinmakke. Nei it tarieden fan it gas wurdt ferwaarme en fuorre oan de mixer tagelyk mei lucht. Dit mingsel waard ek filtere en nei suvering fuorre oan de ammoniak konverzje. De byhearrende proseduere is útfierd mei help fan in roaster fan in legearing fan platina en rhodium op in tige hege temperatuer - likernôch 900 graden. konverzje taryf yn dit gefal is sa'n 96%.

nitric acid produksje troch dizze technology dêrby om de foarming fan nitrous gassen. Se binne werjûn yn in spesjale gebiet fan de yndustriële ienheid, dy't ûnderkuolle. Troch dit, de ferdamping fan suvere wetter en it uterlik fan 'e hege-pressure steam. Útfierd troch in soartgelikense ienheid gebiet fan bedriuwsterreinen nitrous gassen bewege yn in oxidizer. Dêrby moat betocht wurde dat harren oksidaasje fynt plak foar in part al yn de foarige stap soere produksje. Mar yn 'e oxidizer, it wurdt noch mear intens. Sa nitrous gassen wurde ferwaarme oant likernôch 335 graden. Dêrnei wurde se kuolle yn in spesjale waarmte Exchanger, en dêrnei - wurde stjoerd nei de condenser.

Dan nitric acid wurdt produsearre yn lege konsintraasje. It moat skieden wurde fan de oerbleaune nitrous gassen - skiedingsteken brûkt wurdt foar dit. Fan him it nitric soere spizige nei de opname regio yndustriële ienheid. It soere streamt dêrnei yn 'e ienheid ûnder it. Lykwols, it reageart mei stikstof oxides, dêrtroch tanimmende syn konsintraasje. By de útfier is it likernôch 55-58%. It meastal befettet ûntbûn oxides dy't moatte wurde fuortsmiten: foar dizze stof is rjochte om taken suverje it gebiet fan it tastel. Mei help fan waarmere lucht wûn út de soere oxides. De klear produkt is pleatst yn it pakhús of skipe nei de klant.

Produksje fan konsintrearre acid: direkte synteze

Nei't ûndersocht hoe't produksje fynt plak mei verwässern nitric acid, konsintrearre stúdzje de spesifisiteit fan release aginten. Under de meast kosten-effektive technology beset troch de byhearrende profyl by de bedriuwen - krijen fan soere fia direkte synteze fan grûnstoffen yn de foarm fan stikstof oxides.

De essinsje fan de metoade - yn it befoarderjen fan in gemyske reaksje tusken sei substânsje, wetter, en soerstof by in druk fan sa'n 5 MPa. Technology, wêrop de produksje fan konsintrearre nitric acid type basearre op de verwässern hat nuance: it jaan fan oerdracht fan de stikstof dioxide yn floeibere foarm is mooglik mei druk op in temperatuer tichtby sfearfol. Lykwols, yn guon reaksjes de konsintraasje fan it stof is ûnfoldwaande foar syn oersetting yn in floeiber steat op gewoane druk, mar it is nedich om te ferheegjen.

konsintrearre acid produksje út verwässern

Yn dit gefal de soere konsintraasje wurdt oannommen troch it absorbent stoffen - lykas sulfuric acid, phosphoric acid, ferskate oplossings fan nitrates. Basis stappen fan konsintrearre nitric acid produksje type basearre op it gebrûk fan verwässern sulfuric acid as folget.

Earst, rauwe materiaal is ferdield yn twa streamkes: de earste evaporator wurdt fieden mei it twadde - regio mist de kâlde yndustriële ienheid. Sulfuric acid wurdt fieden ta it apparaat, leit boppe de twadde stream fan verwässern nitric acid. Yn it ûnderste diel fan de ienheid, yn beurt, droegen feed stoom dy't verwarmt it mingsel wurdt brûkt, wêrby dat ferdampt út de nitric soere. Syn dampen oerein it apparaat, wêrnei't de útfier yn in kuolkast. Der soere dampen condense - up oant syn konsintraasje berikt 98-99%.

Yn dit gefal, guon fan de oanwêzigen yn it ramt fan dizze faze fan de produksje fan stikstof oxides absorbearre soere. Dy moatte wurde fuorthelle út it produkt, meast faak foar dit doel brûkt in pear nitric acid, dy't wurde stjoerd nei de condenser. Extracted stikstof oxides en acid dampen, dy't condensate is net foarme, rjochte wêze op in oare regio fan it apparaat - de opname, dêr't de behanneling mei wetter. It resultaat is in verwässern acid, dat wurdt wer fuorre oan de kondinsstripen en kuolling. De klear produkt wurdt stjoerd oan it pakhús of de klant.

Eigenskippen konsintrearje mei sulfuric acid

De wichtichste taak, dy't karakterisearret de produksje fan nitric soer yn 'e yndustry - de útfiering fan de kosten-effektyf en effisjint fan syn konsintraasje. Der binne ferskate oanpak te ûntwikkeljen in optimale skema fan syn oplossing. It is nuttich om te rekken hâlde dyjingen dy't meast foarkommende.

Hjirboppe Wy konstatearre dat foar de konsintraasje fan stoffen yn kwestje, sulfuric acid kin brûkt wurde. Der is nochal in mienskiplike wize te fergrutsjen de effisjinsje fan syn tapassing - foarriedige tanimmende nitric acid konsintraasje troch ferdamping. Optimaal, dat foar de behanneling mei sulfuric soere de stof sil hawwe in konsintraasje fan 'e folchoarder fan 59-60%. It is de muoite wurdich opskriuwen dat, yn de praktyk, dizze nitric acid produksje technology wurdt karakterisearre troch lege nivo fan miljeu prestaasje. Dêrom, as in alternatyf foar it brûken fan sulfuric acid mienskiplik te brûken nitrates. Wy sille studearje harren spesifike details.

Konsintraasje mei help nitrates

Yn de measte gefallen, nei oplossings fan it probleem, dat karakterisearret de produksje fan nitric acid út ammoniak, brûkt magnesium nitrate of sink. Earst fan alles, it is folle mear miljeufreonliker as de metoade mei help sulfuric acid. Fierder dizze technology makket it mooglik om te foarsjen de heechste kwaliteit fan nitric acid as einprodukt.

Lykwols, it hat ferskate neidielen, dy't bepale it uterlik fan wiidferspraat swierrichheden yn har tapassing. Earste fan alles - dat is in frij hege kosten fan it produksjeproses. Fierder dizze technology giet yn in soad gefallen it uterlik fan de bêst ôffal ferwurkjen dy't te yngewikkeld.

It brûken fan katalysator fungearje mei de frijlitting fan nitric acid

It is nuttich om te beskôgje dat wat oare stoffen wurde brûkt tegearre mei basis grûnstoffen foar de produksje fan it produkt yn de yndustriële (faak beskôge as sadanich katalysator fungearje) nitric acid. It brûken fan stoffen yn kwestje, fanwege it ferlet te fergrutsjen it profitability fan soere release, ferbetterjen fan de dynamyk fan syn output yn 'e yndustriële ienheid.

De wichtichste eask foar de katalysator yn de produksje fan it produkt yn kwestje - ûnderskied. Dat is, dan moat ynfloed op de basis gemyske reaksje, sûnder dy't de fuortset prosessen. Meast faak, yn it meitsjen fan soere katalysator fungearje wurde benut yn de hjoeddeiske gearstalling binne platina.

Hjirboppe wy konstatearre dat mei de útjefte fan lege-konsintraasje stoffen by ferhege druk wurde benutte katalysator fungearje basearre op platina en rhodium. Yn guon gefallen, ek tapast wurde mei de tafoeging fan Palladium alloys. Mar de basis metalen yn har - platina, syn ynhâld is ornaris net minder as 81%. Gearfetting fan de katalysator yn dit gefal - te stimulearjen de snelle passaazje fan 'e fûnemintele gemyske reaksje. As regel, it is in part fan de eksterne caprice gebiet.

Yn dit proses is ôfhinklik fan soerstof caprice grinzen relatyf oan de katalysator oerflak. Dizze funksje feroarsaket in hegere konsintraasje fan ammoniak - de basis rauwe materiaal foar de produksje fan nitric soere op it oerflak fan de katalysator of soms as ferliking op de oerienkommende figuer mei de konsintraasje yn loft. Mooglik om it fergrutsjen fan de spesifike swiertekrêft fan ferskate kant reaksjes wêryn der is net kompleet oksidaasje en foarming fan stikstof of har okside. Yn ferbân mei dizze soerstof by it oerflak moat wêze yn in bedrach genôch te displace de ammoniak. Yn dit gefal, is it by steat om te berikken foldwaande djip oksidaasje.

It kin opmurken wurde dat tegearre mei de platina katalysator fungearje yn 'e produksje fan nitric acid wurde benut as kombinearre stoffen. Benammen, it izer-chrome. Se kinne foars ferminderjen de ekonomyske kosten dy't karakterisere it útbringen fan de stof yn kwestje.

Sa, we sjoen nei manieren fan produksje fan nitric acid, identifisearre de wichtichste typen derfan. Dat is, sa as mei nitric acid produksje stappen nedich om te ymplemintearre, hinget ôf fan 'e soarten en de spesifike technyk fan produsearjen fan de stof. It is nuttich om te beskôgje no wat swierrichheden karakterisere de yndustriële produksje fan de sochten-neidat produkt yn in soad gebieten fan 'e ekonomy.

De wichtichste problemen by it meitsjen fan nitric acid

Sa, sa't wy al witte, de produksje fan nitric acid troch kontakt - ien fan 'e meast foarkommende yn moderne yndustry, giet it om aktivearring fan in katalysator om flugger it oksidaasje fan ammoniak en tanimme produkt opbringst. De wichtichste probleem is it útbringen fan it produkt yn - in foldwaande hege priis fan in gaadlike catalyst. Yn dit gefal, it ûnderskied net altyd by de optimale wearde. Boppedat is in grut part fan platinum dat wurdt brûkt as basis lid foar de katalysator kin ferlern yn 'e rin fan de produksje. As gefolch, wer, dan sakket it ekonomyske effisjinsje fan produkt frijlitting.

In oar probleem dat karakterisearret de produksje fan nitric acid - miljeu. Boppe wy konstatearre dat doe't de konsintraasje fan de rauwe materiaal kin brûkt wurde sulfuric acid, en skealike stoffen wurde foarme op trochgong fan de byhearrende produksje syklus. It alternatyf yn dit gefal is it brûken fan nitrates - mar dit is, nochris, ymplisearret in groei fan ekonomyske kosten. Lykwols, it miljeu faktor foar moderne fabrikanten hjoed is like wichtich as it nivo fan profitability.