ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы прямого синтеза из "Технология связанного азота" Присутствие окиси азота мешает образованию азотной кислоты, а так как скорость окисления N0 в NO2 мала, это является главным препятствием для получения азотной кислоты концентрацией более 60% HNO3 (стр. 381 сл.). [c.438] Одной из промежуточных реакций этого процесса может быть приведенная выше реакция образования HNOg с выделением N0, но присутствие кислорода и повышенное давление (до 50 atii) сильно ускоряют окисление N0 в NOj. Таким образом, эта реакция, лимитирующая процесс в обычных условиях, в данном случае не является помехой. [c.438] Следовательно, для прямого синтеза концентрированной азотной кислоты требуются окислы азота (N2O4) в жидком виде и кислород (96—98%-ный О2). Поэтому дальнейшая задача разработки этого синтеза состояла в том, чтобы изыскать способ получения жидкой N2O4. [c.438] Следовательно, в газах, получаемых путем сжигания аммиака, содержится избыток воды, который необходимо удалить. Обычно это достигается путем быстрого охлаждения нитрозных газов. В течение короткого времени окислы азота остаются в форме NO и не успевают окислиться до NOj и потеряться в виде HNOg. [c.439] Выделить жидкую двуокись азота из газовой смеси можно двумя путями 1) непосредственной конденсацией окислов азота при охлаждении или 2) путем абсорбции их концентрированной азотной кислотой на холоду с последующей десорбцией при нагревании. [c.439] Под атмосферным давлением двуокись азота начинает конденсироваться при 22 °С и замерзает при —10 °С. Следовательно, если исходить из газа, содержащего 100% NOg, его можно превратить в жидкость путем обычного охлаждения водой, температура которой не выше 20 °С. Но поскольку приходится использовать нитрозные газы, разбавленные инертными примесями (N5 и др.), то для конденсации NOj нужны определенные температура и давление. [c.439] При —10 °С парциальное давление паров N0, равно 0,1975 атм, а при 22 °С примерно 1,0 атм. Таким образом, если исходить из нитрозных газов, содержащих 11 % NOg (парциальное давление двуокиси азота равно 0,11 атм), то даже при охлаждении газов до —10 °С (т. е. до температуры замерзания), они не будут конденсироваться, так как общее давление паров над твердой N.3O4 почти вдвое выше ее парциального давления в исходном газе. Поэтому в таких случаях для конденсации окислов азота следует применять давление. [c.439] Следовательно, для получения жидкой N304 путем прямой конденсации нужны хорошо окисленные газы (так как N0 в этих условиях не конденсируется) с достаточно большим начальным парциальным давлением окислов азота. В заводских условиях газы охлаждают не ниже чем до —8 °С из-за опасения забивки аппарата выпадающими кристалликами твердой N304. [c.441] Парциальные давления паров над растворами окислов азота в концентрированной азотной кислоте при температурах кипения и общем давлении 760 мм рт. ст. приведены в табл. УП1-2. Эти же данные для температур —10, Он 10 С даны в табл. УП1-3. [c.441] Из приведенных в таблицах данных видно, что при промывке нитрозных газов, содержащих 10—11% окислов азота, 98%-ной HNO3 при минус 8—10 °С можно получить раствор, содержащий до 30% NOj. Нагревая этот раствор до 80 °С, все растворенные в нем окислы можно выделить в газообразном состоянии. [c.441] При этом в газе содержатся 100% (NOa + N2O4), а инертные примеси могут присутствовать только вследствие подсоса воздуха через неплотности соединений аппаратуры и трубопроводов. [c.442] Полученные таким способом окислы азота легко сконденсировать путем охлаждения их водой до 22 °С. В промышленных условиях конденсацию окислов азота производят в двух последовательно установленных холодильниках, из которых первый охлаждается водой, а второй — рассолом [Са(КОз)2+ Н2О] до —8 °С. Необходимость применения холодильного рассола обусловлена наличием небольшого количества инертных газов в окислах азота. [c.442] Способность концентрированной азотной кислоты окислять N0 используется для подготовки нитрозных газов перед абсорбцией их азотной кислотой. Нитрозные газы в башнях с насадкой окисляют кислородом воздуха на 95%, последние 5% окислов азота доокисляют при орошении башни концентрированной азотной кислотой, концентрация которой при этом снижается с 98 до 75%. [c.443] Вернуться к основной статье