ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Окисление аммиака кислородом в присутствии паров воды и других газов из "Технология азотной кислоты" Термодинамические расчеты показывают, что даже при высоких давлениях выход окиси азота близок к 100%. Однако первые исследования показывали снижение степени контактирования при давлении 5—8 ат. [c.79] В табл. 17 приведены данные о процессе окисления аммиака под давлением на платино-родиевых сетках (7% КЬ, диаметр нитей 0,09 мм) при температуре контактирования 860—900°. По этим данным можно только приблизительно сравнивать выход при различных давлениях. Общий малый выход окиси азота,, по-видимому, объясняется недостаточно высокой температурой и несовершенной конструкцией аппарата. [c.79] В дальнейшем, в результате применения платино-родиевых сеток и перехода на многослойные комплекты (16—18 сеток), при окислении аммиака под давлением 8 ата, предварительном подопреве газа до 3(Ю° и температуре контактирования около 900° удалось повысить выход окиси азота до 96%. [c.79] Время контактирования, соответствующее максимальному окислению аммиака, почти не зависит от числа сеток и давления. Производительность контактного аппарата повышается пропорционально увеличению числа сеток и почти пропорционально возрастанию давления газа. С ростом давления оптимальная температура контактирования повышается сверх 900°. [c.79] Выход ОКИСИ азота зависит не только от времени контактирования, но и от продолжительности пребывания газа в зоне высокой температуры, развиваемой раскаленными стенками контактного аппаратзг Это вызывает необходимость увеличения числа сеток при окислении аммиака, что позволяет увеличить нагрузку, благодаря чему сокращается время пребывания газа в контактном аппарате. Отмечая положительное влияние повышенного давления на увеличение производительности контактного аппарата и возможность упрощения контактного узла, работающего под давлением, следует указать на главный недостаток процесса окисленйя аммиака под давлением — большие потери катализатора (платины), обусловленные необходимостью вести такой процесс при высокой температуре. Поэтому более целесообразно проводить окисление аммиака под атмосферным давлением. [c.80] При рассмотрении вопроса о взрывчатости аммиачно-кислородных смесей было указано на возможность устранения опасности взрыва путем введения в газовую смесь паров воды. Если пары воды после окисления аммиака быстро сконденсировать, можно получить газ такой же концентрации, как при окислении аммиака кислородом. Температурный оптимум и в этом процессе будет определяться скоростью окисления аммиака и потерями катализатора следовательно, выходить за пределы 750—900° в данном случае нежелательно. Для снижения температуры окисления аммиачно-кислородной смеси необходимо вводить в нее такое количест о паров воды (до 58—162/% в смеси), чтобы температура контактирования не превышала указанного предела. [c.80] Марголис и А. М. Дубовицкий установили, что наличие паров воды в аммиачно-кислородной смеси не сказывается на выходе окиси азота. В опытах, проведенных имя, вспышки происходили только при концентрации аммиака более 22% В опытах И. Е. Ададурова с сотрудниками показано, что при составе газа 15% ЫНз, 30% Ог, 55% Н2О и температуре реакции 900° выход окиси азота достигает 96—97%. [c.80] ОКОЛО 60°, а практически не выше 50°. Это позволяет повышать содержание аммиака во влажной газовой смеси до 13—13,5%. [c.81] Удаление из нитрозных газов избытка паров воды, не нужного для производства азотной кислоты, без значительных потерь затруднительно, так как для получения азотной кислоты может быть использована лишь небольшая часть воды, образующейся при конденсации водяного пара из газа. С остальной (неиспользуемой) частью воды теряется некоторое количество окислов азота. Для уменьшения их потерь необходимо предельно сократить время охлаждения газа, выходящего из контактного аппарата, чтобы не допустить образования из окиси азота значительных количеств ЫОг и тем самым уменьшить количество двуокиси азота, растворяющейся в конденсате. [c.81] Современные контактные аппараты, рассчитанные на применение аммиачно-кислородо-паровой смеси, являются сложными агрегатами. В них перед контактными сетками помещается сег-ка со слоем дистиллированной воды, через которую барботирует газовая смесь. В аппарат вмонтирован также паровой котел, а иногда и скоростной холодильник. При содержании аммиака около 13% и температуре аммиачно-кислородо-паровой смеси 87—88° температура контактирования составляет примерно 750°. [c.81] В свое время предлагалось разбавлять аммиачно-кислородную смесь окисью азота. В одном из патентов рекомендовалось аммиачно-кислородную смесь (Ог ННз= 1,25) разбавлять перед окислением нитрозными газами, полученные концентрированные нитрозные газы охлаждать до 350°, часть их, соответствующую количеству окисленного аммиака, направлять на поглощение, остальное возвращать в контактный аппарат для смешения с аммиаком и кислородом. Указывалось, что при окислении аммиака этим методом температура контактирования не будет превышать 900°. [c.81] При этом процессе окисления в аммиачно-кислородной смеси нротекает крайне нежелательная реакция взаимодействия окиси азота с аммиаком, ведущая к образованию элементарного азота. В некоторых условиях реакция протекает со взрывом. Хотя, как показали исследования, в присутствии кислорода скорость этой реакции относительно невелика, все же этот способ из-за малой степени контактирования не получил широкого распространения. [c.81] На протяжении нескольких лет по описанному способу работал небольшой завод. В первый аппарат контактного узла поступала аммиачно-кислородная смесь, содержащая 12% NH3, после охлаждения в теплообменнике к нитрозному газу добавляли аммиак до соотношения NH3 02 = 16 84 и направляли смесь во второй контактный аппарат. После второго теплообменника в нитрозный газ снова вводили аммиак (до соотношения NHs Ог = 22 78, с учетом уже окисленного аммиака). Далее смесь поступала в третий контактный аппарат, затем в теплообменник, холодильник и поглотительные башни. Охлаждение нитрозных газов в теплообменниках до 250— 300° производилось воздухом. Температура контактирования составляла 710—730 в первом аппарате, 740—790° во втором и 780—830° в третьем. Контактный алюминиевый аппарат был снабжен сетками размером 160x180 мм. Расходный коэффициент по аммиаку составлял 0,313 г на 1 г HNO3 следовательно, степень контактирования была недостаточно высока даже при значительном избытке кислорода в нитрозном газе. [c.82] Кроме влияния паров воды и окиси азота на процесс окисления аммиака, следует отметить влияние других газов. Наличие в смеси водорода в пределах, находящихся вне области взрывоопасных концентраций, не отражается на выходе окиси азота. Добавление 10% водорода к аммиачно-кислородо-азот-ной смеси, содержащей 10% аммиака и 28% кислорода, приводило к повышению температуры контактирования выход окиси азота достигал 94% (без добавки водорода — 91%). Этим, по-видимому, объясняется и активирующее действие водородного пламени при прокаливании платиновых сеток. [c.82] По данным И. Е. Ададурова, добавка двуокиси или окио углерода к аммиачно-воздушной смеси не отражается на выходе окиси азота. [c.82] При окислении воздухом на платине смеси аммиака и сернистого газа образуются окись азота и трехокись серы. [c.82] Вернуться к основной статье