Контактное окисление аммиака температура

Выход окиси азота при контактном окислении аммиака на платине в области температур 700—850° С мол<ет достигать 97—98% при атмосферном давлении и 96—97% при ведении процесса в пределах 880—930° С под давлением 8 ат. Катализатор из платинового сплава в настоящее время является наилучшим для избирательного окисления аммиака в окись азота. [c.271]

Реакторы с катализатором в виде нескольких слоев платиновой сетки применяют для окисления аммиака в моноксид азота. Такой реактор (контактный аппарат), работающий под давлением 0,8 МПа при температуре 850—900 С, показан на рис. 4.44. Корпус аппарата состоит из двух полых усеченных конусов / и [c.288]

Вопрос о термическом режиме реагирующей твердой поверхности и критических условиях ее воспламенения и потухания имеет практическое значение как для процесса горения угля [1, 61, так и для некоторых сильно экзотермических гетерогенно-катали-тических процессов. Таковы, например, контактное окисление аммиака в азотную кислоту и спиртов в альдегиды или кетоны. При этих процессах большие разогревы поверхности вполне допустимы и никакого вреда не приносят поэтому данные процессы всегда проводятся на верхнем температурном режиме, в диффузионной области, при больших разностях температур поверхности и газа. [c.419]

Контактный аппарат должен быть оснащен системами противоаварийной защиты. На трубопроводе газообразного аммиака между подогревателем и контактным аппаратом должен быть установлен быстродействующий отсекатель, прекращающий подачу аммиака в систему при повышении содержания аммиака в смеси или температуры на катализаторных сетках, при аварийной остановке компрессора, а также при понижении уровня воды в барабане котла. На современных агрегатах окисления аммиака предусматривают устройства, прекращающие испарение аммиака при закрытой отсекателя, а также аварийную вытяжную вентиляцию произ- [c.43]

Возможность уменьшения потерь платиноидных сплавов заключается в улавливании частиц металла непосредственно в контактном аппарате, что исключает рассеивание платины по всей азотнокислотной системе. В настоящее время с этой целью проводятся испытания мрамора, окиси кальция, доломита и других материалов, обладающих способностью задерживать до 60—80% мелкой платиновой пыли. Эффективное улавливание платины имеет большое значение, так как уменьшение ее потерь в системах, работающих под давлением, устранит один из главных недостатков таких систем и сделает их более перспективными. При успешном разрешении проблемы уменьшения потерь платины представится возможность повысить температуру контактного окисления аммиака, что положительно скажется на выходе окиси азота, скорости реакции и уменьшении отравления катализатора. [c.282]

В России И. И. Андреев, независимо от других исследователей, изучал возможность получения азотной кислоты контактным окислением аммиака и разработал этот технологический процесс. За исключительно короткий промежуток времени он исследовал весь процесс получения азотной кислоты из аммиака сначала в лабораторных, а затем в полузаводских условиях и определил зависимость выхода окиси азота на платине от скорости газа, температуры и состава аммиачно-воз-душной смеси. [c.14]

Нитрозные газы выходят из контактного аппарата процесса окисления аммиака в оксид азота (II) с температурой 800 °С и остывают в котле-утилизаторе до 250 °С. [c.84]

Ознакомление с сущностью процесса катализа и механизмом реакций контактного окисления аммиака дает основу для выбора условий проведения всего процесса (катализатора избирательного действия, температуры, концентрации аммиака, скорости газа, конструкции конвертора и т. д.). [c.39]

Уменьшение потерь платины в системах, работающих под давлением, позволяет устранить основной недостаток этих систем, что делает их более перспективными. При успешном разрешении проблемы снижения потерь платины окажется возможным повысить температуру контактного окисления аммиака, что позволит увеличить выходы окиси азота, скорость реакции и уменьшить отравление катализатора. [c.78]

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]

Контактное окисление аммиака сопровождается побочными реакциями. Так, при высокой температуре может происходить разложение аммиака на азот и водород. [c.163]

Аммиак может, как известно, окисляться как в отсутствие катализаторов, так и прн их участии. В отсутствие катализаторов всегда образуется только элементарный азот. Поэтому возникает вопрос, не образуется ли элементарный азот и при контактном окислении аммиака в результате реакции, протекающей в объеме катализаторной зоны, а не на поверхности катализатора Но это предположение должно быть отвергнуто потому, что реакция в объеме протекает при температуре контактного окисления аммиака гораздо медленнее, чем реакция на катализаторе, а также в связи с тем, что направление реакции не изменяется при наличии промежутков между сетками (при одинаковых прочих условиях). Таким образом, как окись азота, так и элементарный азот являются продуктами каталитических реакций. [c.349]

В камерных системах печной газ, после очистки его от пыли, поступает в башню Гловера, имея температуру 300—400 . Башня орошается нитрозой, на нее же подается и азотная кислота (которая должна возмещать потерю катализатора), если она не вводится в парообразном состоянии или в виде нитрозных газов (как продукт контактного окисления аммиака) в газоход, подводящий газ из обжиговых печей. В результате взаимодействия сернистого газа и нитрозы происходит переработка части газа в серную кислоту с одновременным выделением окислов азота. Процессу денитрации кислоты способствует высокая температура поступающих в башню газов. [c.128]

Пример. Определить температуру, до которой необходимо нагреть аммиачно-воздушную смесь, чтобы процесс окисления аммиака протекал автотермично. Температура контактирования 800° С, тепловые потери в окружающую среду составляют 4% от прихода тепла, температура нитрозных газов, поступающих в котел-утилизатор 800° С (контактный аппарат и котел-утилизатор смонтированы в виде единого агрегата). Состав аммиачно-воздушной смеси и нитроз ного газа взять из предыдущего примера. [c.239]

Содержание аммиака в аммиачно-воздушной смеси, поступающей в контактный аппарат для окисления аммиака, составляет 11 % (об.). Каковы парциальные давления аммиака и кислорода в этой смесн, если ее температура 160°С, а давление [c.26]

Процесс протекает при 1000 °С, такая высокая температура поддерживается за счет тепла этой сильно экзотермической реакции. К исходной смеси, содержащей примерно 12% метана, 11% аммиака и 77% воздуха, добавляют азот (чтобы избежать образования взрывоопасных концентраций) и направляют газовую смесь в контактный аппарат, который напоминает конвертор для окисления аммиака в производстве азотной кислоты. Катализатором являются сетки из платиново-родиевого сплава, расположенные друг над другом. [c.235]

Практическое значение перегрева поверхности зерен катализатора по сравнению с газовым потоком определяется его влиянием иа очень важный технологический параметр контактного процесса — минимально допустимую температуру входа газа в контактную массу. Так, разогрев поверхности платиновых сеток нри окислении аммиака до температур, близких к теоретической температуре горения, позволяет после началь-вого разогрева подавать в аппаратах холодную реакционную смесь. [c.412]

Так, вследствие нарушения состава исходных газов и соотношения подачи природного газа с кислородом на установке термоокислительного пиролиза метана в отсутствие эффективного огнепреградителя отмечены многочисленные случаи проти-воточного распространения пламени из реактора пиролиза в смеси горючего газа — метана с кислородом. Аналогичные нарушения заданного соотношения горючих газов (природного газа и аммиака) с кислородом приводили к образованию взрывоопасной смеси в системе смеситель — трубопровод — контактный аппарат окисления аммиака и в других процессах. Однако в этих случаях пламя реакционной среды из контактного аппарата синтеза (например, синильной кислоты), работающего при температуре около ПОО°С, не распространялось в смесители горючих газов с воздухом, поскольку имелся огнепреградитель. [c.116]

Опытами целого ряда химиков давно установлено, что аммиак под действием воздуха при высокой температуре окисляется в азотную кислоту. Фуркруа еще в 1800 году, проводя через раскаленную трубку смесь аммиака с воздухом, получал азотную кислоту. Кюльман позже (в 1839 г.) применил для этого окисления платиновый катализатор и думал уже о технической утилизации контактного окисления аммиака в азотную кислоту. Потом другими химиками были использованы различные способы, сводившиеся к прямому окислению аммиака кислородом и озоном при высокой температуре и окислению с помощью воздуха в присутствии различных катализаторов платины, меди, никкеля, окиси железа, (Шенбейн, Либих), манганата и хромата свинца. Были произведены также опыгы с целью окисления аммиака с помощью перекисей натрия, бария и свинца. [c.126]

Особенности технологического процесса получение азотной кислоты (цвет. рис. VI) — производство непрерывное, воздушноаммиачная смесь поступает в контактный аппарат, где происходит окисление аммиака. Необходимая температура поддерживается за счет выделяемой теплоты. Газовую смесь, содержащую оксид азота (II), охлаждают в топке котла-утилизатора. Полученную смесь, содержащую оксид азота (IV), направляют в поглотительную башню, где по принципу противотока происходит смешивание воды и газовой смеси с образованием азотной кислоты (концентрация не менее 60%). Более концентрированную азотную кислоту получают, добавляя концентрированную серную кислоту в качестве водоотнимающего средства. [c.186]

М. В. Поляков с сотр. установил, что в условиях контактного окисления аммиака превращение его в азот происходит не в результате разложения NH3, а вследствие окисления. Аммиак, проходящий при большой скорости газового потока в пространство за ка-тализаторной сеткой, неизбежно теряется. Он может реагировать с окисью азота, давая элементарный азот, затем с двуокисью азота, образуя азотистокислый и азотнокислый аммоний, в свою очередь разлагающиеся при высокой температуре на азот и закись азота. [c.64]

Аммйачнб-возДуШНая смесь поступает сверху в контактный аппарат 15, где на платиноидном катализаторе при температуре около 900°С происходит контактное окисление аммиака. Нижнюю часть контактного аппарата и трубу, соединякзщую его с котлом-утилизатором 14, охлаждают водой. В котле нитрозные газы охлаждаются до температуры 400°С. За счет их тепла образуется водяной пар. Котел питается водой при помощи насоса 13. [c.183]

В свое время разные авторы предлагали разбавлять аммиачнокислородную смесь окисью азота. В одном патенте предлагалось аммиачно-кислородную смесь с отношением Ог ЫНз = 1,25 разбавлять перед окислением нитрозными газами полученные концентрированные нитрозные газы охлаждать до 350° и часть их, соответствующую окисленному аммиаку, направлять на поглощение, а остальную часть возвращать в контактный аппарат для смешения с аммиаком и кислородом. При таком методе окисления аммиака температура контактирования не будет превышать 900° (вместо 1930° при окислении аммиачно-кислородной смеси). [c.63]

Очищенный воздух смешивают с чистым аммиаком. Катализатор применяют в виде сеток, сплетенных из тонких нитей. Пакет из нескольких сеток укрепляют горизонтально в центральной части контактного аппарата (рис. 64). Перед пуском смеси ЫНз и воздуха в аппарат сетки нагревают. В дальнейшем катализатор поддерживается в нагретом состоянии за счет теплоты, выделяюш,ейся при окислении аммиака. Из контактного аппарата смесь N0, воздуха, водяных паров, имеющая высокую температуру, поступает в межтрубное пространство теплообменника и охлаждается, нагревая входящую смесь ЫНз и воздуха, а затем дополнительно охлаждается при прохождении через трубы парового котла. При этом N0 переходит в N02. Далее газовая смесь с N02 направляется в поглотительную башню, заполненную насадкой из фарфоровых колец. Сверху насадка смачивается водой (рис. 65). Для более полного поглощения N02 устанавливают последовательно несколько поглотительных башен. Происходит реакция ЗN02 + Н2О = 2НМОз + N0 [c.321]

Системы, работающие по комбинированной схеме с давлением 0,35— 0,4 МПа иа стадии абсорбции оксидов азота, состоят из нескольких агрегатов мощностью 45—50 тыс. т/год (в пересчете на 100%-иую НКОз). Концентрация продукционной кислоты 47—49% (масс.). Схема установки приведена на рис. 1-40. Атмосферный воздух и газообразный аммиак из газгольдера после очистки поступают в аммиачно-воздушный вентилятор из иего аммиачно-воздущиая смесь (АВС), пройдя подогреватель и дополнительно картонные фильтры, поступает в контактные аппараты. Процесс окислени аммиака ведут при температуре 800—820 °С и линейной скорости смеси около 1,0—1,2 м/с. Нитрозные газы после контактных аппаратов поступают в ко-тел-утилизатор, в котором оии охлаждаются до 160—190 С. При этом получают пар давлением 4,0 МПа и с температурой перегрева до 450 С. Далее иитрозные газы направляются в подогреватель аммиачио-воздушиой смесн здесь онн охлаждаются до 125—140 С и двумя параллельными потоками поступают в два газовых холодильника-промывателя, где температура газов снижается до 35—40°С. При охлаждении нитрозных газов происходит коиденсация водяных парой с образованием 12—15%-иой ННОз и поглощение не прореагировавшего аммиака. [c.63]

Контактные аппараты поверхностного контак-т а применяются реже, чем аппараты с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. При поверхностном контакте активная поверхность катализатора невелика. Поэтому aппaJ)aты такого типа целесообразно применять лишь для быстрых экзотермических реакций на высокоактивном катализаторе, обеспечивающем выход, близкий к теоретическому. При этих условиях в контактном аппарате не требуется размещать большие количества катализатора. Принципиальная схема контактного аппарата с катализатором в виде сеток показана на рис. 102. В корпусе аппарата горизонтально укреплены одна над другой несколько сеток (пакет сеток), изготовленных из активного для данной реакции металла или сплава. Подогрев газа до температуры зажигания производится главным образом в самом аппарате за счет теплоты излучения раскаленных сеток. Время соприкосновения газа с поверхностью сеток составляет тысячные — десятитысячные доли секунды. Такие аппараты просты по устройству и высокопроизводительны. Они применяются для окисления аммиака на платино-палладиево-родиевых сетках, для синтеза ацетона из изопропилового спирта на серебряных сетках, для конверсии метанола на медных или серебряных сетках и т. п. Эти же процессы с применением других менее активных, но более дешевых катализаторов проводят в аппаратах с фильтрующим или взвешенным слоем катализатора. В некоторых случаях, чтобы совместить катализ и нагрев газовой смеси, катализатор наносят на стенки теплообменных труб. [c.236]

Примеры. При производстве серной кислоты стадия обжига серосодержащего сырья протекает при 700-800° С, а контактное окисление диоксида серы 802 при 420-550° С. При получепии азотсодержащих соединений конверсия метана СН4 осуществляется при температуре 700-800 °С, синтез аммиака NHз при давлении 35-40 МПа и 400 °С, окисление аммиака при производстве азотной кислоты при 750-800 ° С, синтез хлористого водорода ПС1 при 1000-1200°С, хлорирование метана при 400-450 °С, получение метилового спирта СП3ОП при 375-400 °С, крекинг нефтепродуктов выше 450 °С. [c.22]

Аммиак, поступающий со склада, очищается от механических примесей и масла в коксовом фильтре 5 и в картонном фильтре 6. Подача воздуха, аммиака и добавочного кислорода осуществляется с помощью аммиачно-воздушного вентилятора 4 с таким расчетом, чтобы газовая смесь содержала 10—12% NH3. Затем газовая смесь проходит поролитовый фильтр 7, в котором очищается путем фильтрации через трубки из пористой керамики, и сверху поступает в контактный аппарат 8, в средней части которого помешены платино-родиевые сетки (см. рис. 47, гл. Vni). Степень окисления аммиака до окиси азота составляет примерно 97—98%. Температура нитрозных газов на выходе из контактного аппарата обычно поддерживается около 800 °С. В котле-утилизаторе 9 температура газов снижается до 250 °С. Затем газы охлаждаются водой в кожухотрубных холодильниках 10 и 11 примерно до 30 °С. При этом происходит частичная конденсация водяных паров и окисление окиси азота.. Степень окисления N0 в скоростном холодильнике 10 незначительна, поэтому в нем получается кислота с содержанием около 3% HNO3. В холодильнике 11 получается кислота концентрацией 25% HNO3. [c.264]

В начале XX века исследования в области катализа несколько расширились. Из работ предреволюционного периода назовем важнейшие, оказавшие наиболее значительное влияние на развитие катализа. Выдающимися исследованиями ныне Героя социалистического труда академика Н. Д. Зелинского по химии углеводородов положено начало дегидрогенизационному и необратимому катализу. В России (химическая лаборатория бывшей Михайловской артиллерийской академии, Петербург, 1901—1914 гг.) впервые начаты исследования каталитических реакций, протекающих при в.ысоких температурах и давлениях. В 1901 г. появилось первое сообщение (Григорьев) о парофазной дегидратации этилового и изобутилового спиртов в присутствии окиси алюминия, кремнезема, графита и других катализаторов. Большое значение, особенно для промышленности, имеют работы С. А. Фокина (1906—1907 гг.) по каталитической гидрогенизации ненасыщенных соединений, в частности жиров. Эти работы оказали большое влияние на исследования Виллштеттера, Пааля и других немецких химиков. Исследования Е. И. Орлова (1906—1908 гг.) по контактному окислению углеводородов, аммиака, спиртов и других веществ в присутствии меди, окислов ванадия, платины и других катализаторов до сих пор сохраняют свою актуальность. В лаборатории Тентелевского химического завода (Петроград) были приготовлены и применены лучшие в то время катализаторы контактного окисления сернистого газа. [c.4]

Предложен способ получения активного палладиевого катализатора [19]. Он заключается в механическом раздроблении компактного металлического палладия, химической очистке получающейся поверхности, многократном насыщении водородом при температуре ниже 70° до отношения, соответствующего примерно Рс1зН2 по весу, и в удалении адсорбированного водорода нагреванием. Утверждают, что полученный таким образом палладиевый катализатор очень стабилен, но чувствителен к контактным ядам, он очень подходит для окисления аммиака. [c.262]

Соотношение [28] может быть использовано и для решения вопроса о значении внутренней структуры катализаторов для протекания быстрых контактных процессов в условиях преобладающего влияния внешней диффузии (т)с 0.1). Согласно уравнению [28], в этом случае Л/ц ЮО. Изменение скорости в 10 раз будет происходить на глубине 0.023 средней длины капилляра. По сравнению с диаметром капилляра — это большая величина, и работающая внутренняя поверхность и в этом случае значительно превосходит внешнюю поверхность зерен катализатора. Так, например, при окислении аммиака на окиснокобальтовом катализаторе работающая внутренняя поверхность в 500 раз превосходит внешнюю поверхность зерен. Внутренняя структура зерен катализатора имеет, следовательно, существенное значение и для быстрых реакций. В условиях, когда проте кание этих реакций регулируется внешней диффузией, внутренняя структура не влияет на скорость, но определяет те граничные значения скоростей газового потока и температуры, при которых возможно протекание процесса во внешней диффузионной области. Этим объясняется увеличение допустимой нагрузки на платинородиевые сетки в процессе окисления аммиака после разрыхления внешней поверхности. [c.418]

Около 90 % платины потребляется для научных и промышленных целей 10 % — для приготовления ювелирных изделий. Из платины делают лабораторные приборы, применяемые в аналитических н физнко-хнмичес-кнх исследованиях. Платина служит материалом для фильтров, фильер, термопар для измерения высоких температур, термометров сопротивления, используется в качестве проволоки для обмотки печей электросопротивления и т. д. Уникальная каталитическая активность, достаточная пластичность и жаропрочность сделали платину иаилучшнм катализатором для процесса окисления аммиака до азотной кислоты и в процессах производства серной кислоты контактным способом, в реакциях гидрогенизации, восстановления, производства витаминов и др. Платина с небольшими добавками нридия является основным конструкционным материалом для емкостей оптического стекловарения. На основе платины разработан ряд сплавов с уникальными свойствами для растяжек особо точных приборов, для изготовления магнитов сложной формы, для [c.526]

Газообразный аммиак и предварительно подогретый воздух поступают в смеситель, затем в фильтры 5 и в контактные аппараты 6, где на платиновых сетках протекает реакция окисления аммиака при температуре 910° С. Тепло, выделившееся при реакции, используется для получения пара в котлах-утилизаторах 7. При охлаждении реакционных газов в холодильнике-конденсаторе 8 конденсируется 26%-ная HNO3, которая собирается в сборнике 9, а затем поступает в абсорбер 14. Не-сконденсировавшиеся газы, имеющие температуру 55° С, направляются в верхнюю часть окислительной башни 13. Дл,я поглощения содержащейся в нитрозных газах двуокиси азота в верхнюю секцию абсорбера 15 вводится конденсат. Образующаяся кислота используется для орошения абсорбера 14, а затем поступает в отбеливающую колонну 10. Концентрация готового продукта — 57% HNOs. Степень абсорбции двуокиси азота — 95%. [c.360]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология