ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакции, протекающие при поглощении окислов азота водой из "Технология азотной кислоты Издание 3" Окись азота, полученную контактным окислением аммиака, перерабатывают в разбавленную азотную кислоту посредством окисления ее до высших окислов азота при пониженной температуре и поглощения этих окислов из газовой фазы водой или водными растворами азотной кислоты. При охлаждении образовавшиеся высшие окислы реагируют с конденсирующейся реакционной водой. В зависимости от установки нитрозные газы подаются в абсорбционные колонны или башни прямо либо с помощью вентилятора или компрессора, если процесс ведется под давлением. [c.116] Двуокись и четырехокись азота образуют эквимолекулярные количества азотной и азотистой кислот. Практически безразлично, реагирует ли с водой двуокись или четырехокись азота, так как скорость их взаимных превращений очень велика, а количество образующихся азотистой и азотной кислот одинаково. [c.116] Необходимо отметить, что коэффициент диффузии четырехокиси азота в 1,41 раза меньше, чем двуокиси азота, но количество поглощенного газа в первом случае в 2 раза больше. Следовательно, поглощение четырехокиси азота в 2 1,41 = 1,42 раза эффективнее поглощения двуокиси азота. [c.116] Каждая молекула КОг имеет один неспаренный электрон (при атоме азота), вследствие чего она находится в возбужденном активном состоянии. С этим, по-видимому, связана красно-бурая окраска двуокиси азота. [c.117] Связь N—N непрочна, для разрыва одной молекулы N2O4 на две молекулы NO2 требуется всего 13,6 ккал, но все же молекула четырехокиси азота более устойчива и поэтому менее активна, чем молекула двуокиси азота. [c.117] Некоторые авторы, в том числе В. Фатели, считают, что четырехокись азота в соответствии со структурой нитропроизводного органических соединений R—NO2 имеет строение O2N—NO2, а в соответствии со структурой нитритных соединений R—ONO может иметь структуру O2N—ONO. Стабильной формой является первая. Аналогично наряду с молекулами трехокиси азота строения 0N—NO2 допускается и структура 0N—ONO. [c.117] Таким образом, процесс поглощения окислов азота водой связан с растворением в ней двуокиси, четырехокиси и трехокиси азота и с образованием азотной и азотистой кислот. В газовой фазе вследствие взаимодействия паров воды с окислами азота также получаются азотная и азотистая кислота, но в незначительном количестве. [c.117] Сапожникова, азотистая кислота устойчива только в очень разбавленных растворах и при температуре ниже нуля. [c.118] Количество азотистой кислоты, образующейся в производственных условиях, очень мало. [c.118] НМОг — концентрация азотистой кислоты в жидкости, моль/л-, НМОз — концентрация азотной кислоты в жидкости, моль/л. [c.118] Константы равновесия реакции разложения HN02, полученные Г. Боде путем измерения давления окиси азота над жидкой фазой и определения содержания азотной и азотистой кислот в жидкой фазе, приведены в табл. 29. [c.118] Условно принимается, что концентрация воды постоянна, а азотистая кислота не диссоциирована. [c.118] Количество выделившейся окиси азота соответствует 7з разложившейся азотистой кислоты. [c.119] Медленным процессом, определяющим скорость поглощения окислов азота, является диффузия их в жидкую фазу. Этот процесс затрудняется образованием кислотного тумана при взаимодействии паров воды и двуокиси азота в газовой фазе. Вследствие образования тумана кислоты создается дополнительное сопротивление при поглощении окислов азота. [c.120] При разложении азотистой кислоты всегда образуется раствор, пересыщенный окисью азота. Растворимость в воде окиси азота и кислорода при 30° С и 1 атм составляет соответственно 5,17— 3,59 мг на 100 г воды. Находящиеся в растворе окись азота и кислород способны взаимодействовать с образованием двуокиси азота, азотной и азотистой кислот. [c.121] При регенерации и выделении окиси азота из раствора ее концентрация на границе раздела фаз повышается, что создает благоприятные условия для ускорения гетерогенного окисления окиси азота. Этот процесс впервые был описан в работах С. Н. Ганза. [c.121] По данным М. Е. Позина, Б. Е. Копылева, Л. Я. Терещенко и Г. В. Бельченко скорость окисления окиси азота в жидкой фазе при барботажном режиме возрастает в 2 раза с повышением концентрации азотной кислоты от О до 30%, примерно в 6 раз с увеличением концентрации окислов азота от 2 до 8% и примерно в 2 раза с увеличением скорости газового потока от 0,5 до 2 м/сек. [c.121] Влияние линейной скорости газа в аппарате на степень и скорость окисления N0 приведено по данным упомянутых выше авторов на рис. 1У-2. [c.121] Увеличение линейной скорости газа приводит к повышению скорости окисления окиси азота и в то же время к уменьшению степени ее окисления. Максимальная скорость окисления окиси азота в жидкой фазе соответствует температуре 30—40° С. Однако степень окисления N0 в жидкой фазе при этой температуре во много раз меньше, чем в газовой. [c.121] Нами совместно с А. В. Шапкой и А. Н. Цейтлиным были поставлены опыты по изучению скорости образования азотной кислоты в растворе при взаимодействии двух водных растворов, один из которых насыщен окисью азота, а другой кислородом. [c.121] Вернуться к основной статье