ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Работа. 6. Каталитическое окисление аммиака из "Руководство к практическим занятиям по общей химической технологии Издание 2" В заводских условиях, в зависимости от качества применяемого катализатора и технологического режима, степень окисления аммиака до окиси азота обычно колеблется в пределах 92 —98%. [c.58] Реакции окисления аммиака (1) и (4) практически необратимы. [c.58] Наибольшее промышленное применение в качестве катализатора для окисления аммиака получили сплавы платины с 5 — 10% родия в виде сеток из нитей диаметром 0,025 мм, с числом петель от 1000 до 3600 на 1 см . Обычно применяют несколько сеток, расположенных одна под другой. [c.59] Неплатиновые катализаторы, состоящие из окислов железа, висмута и кобальта, также дают достаточно высокий выход окиси азота, достигающий 95 — 97 %, но реакция протекает значительно медленнее. [c.59] Скорость окисления аммиака до окиси азота сильно зависит от температуры. При низких температурах она мала и непрореагировавший аммиак окисляется до элементарного азота. При повышении температуры возрастают скорости как основной, так и побочных реакций (5), (6) и (7). [c.59] При оптимальной для данных условий температуре реакция (1), приводящая к образованию окиси азота, протекает с наибольшей относительной скоростью. Для платино-родиевых катализаторов эта температура колеблется в пределах 800 — 900°. [c.59] Выше оптимальной температуры относительная скорость реакции образования окиси азота падает, а скорость побочных реакций возрастает, что приводит к уменьшению выхода основного продукта. [c.59] Оптимальной температуре соответствует и оптимальное время контакта-, всякое отклонение от которого неизменно приводит к уменьшению выхода окиси азота (при увеличении времени за счет реакций (5), (6) и (7), а при уменьшении — за счет реакций (4) и (7) или даже за счет проскока аммиака). [c.59] Для платиновых катализаторов оптимальное время контактирования примерно 10 сек., а для неплатиновых сек. [c.59] Большое влияние на выход окиси азота оказывает и состав реакционной смеси. Увеличение соотношения между кислородом и аммиаком сверх стехиометрического приводит к увеличению выхода окиси азота. [c.59] Практически это соотношение составляет 1,8 — 1,9 (вместо стехиометрического 1,25) и реакционная смесь обычно содержит примерно 9,5— 10% аммиака и 18—18,5% кислорода. [c.59] Дальнейшее увеличение содержания кислорода в составе реакционной смеси нецелесообразно ввиду снижения концентрации окиси азота в контактных газах, затрудняющего осуществление второй стадии производства азотной кислоты — абсорбции окислов азота водой. [c.59] Определение степени окисления аммиака и характеристика катализатора. [c.60] Схема лабораторной установки для каталитического окисления аммиака представлена на рис. 12. [c.60] Необходимый для реакции воздух подается воздуходувкой 3 пройдя буфер 4, он поступает через реометр 7 в смеситель 6. Реометры 5 и 7 служат для измерения количеств подаваемых в смеситель аммиака и воздуха. [c.60] Воздушно-аммиачная смесь из смесителя 6 поступает в буферную склянку 8 и затем в фарфоровую трубку с катализатором 9, нагреваемую в электрической печи до 800 — 850°. В качестве катализатора используется несколько кружочков платинородиевой сеточки или окислы железа, висмута и кобальта. [c.60] Для анализа воздушно-аммиачной смеси, поступающей в ка-тализаторную трубку, часть газа при помощи трехходового крана 14 переводят в поглотительную склянку 15, в которую наливают 10 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты и несколько капель индикатора (раствора метилового оранжевого). При изменении окраски раствора пропускание воздушно-аммиачной смеси через склянку 15 прекращают. По количеству вытекшей из аспиратора 16 воды определяют количество воздуха в отобранной для анализа аммиачно-воздушной смеси. [c.61] Определение количества полученной азотной кислоты производят титрованием жидкости из поглотителя 13 0,25 н. раствором щелочи. Для производства анализа раствор из сосуда 13 сливают в коническую колбу, промывают затем сосуд два-три раза небольшими количествами дестиллированной воды и присоединяют их к раствору в конической колбе туда же добавляют несколько капель метилового красного и титруют 0,25 н. раствором щелочи. [c.62] При работе с неплатиновым катализатором в виде таблеток или зерен объемную скорость при контактировании, время контактирования и производительность катализатора определяют аналогично определению этих величин в работе по окислению сернистого газа (стр. 56). [c.62] Вернуться к основной статье