عملصناعة

حمض النيتريك في الصناعة: التكنولوجيا، والخطوات، وميزات

حمض النيتريك - من بين الأنواع الأكثر شعبية من المواد الخام الصناعية. إنتاجها يمكن أن يتم بطرق مختلفة - اعتمادا على ما نوعا من الأحماض يجب أن يتم تسليمها إلى العملاء. ما هو جوهر التكنولوجيات ذات الصلة؟ وكيف تتصل النوع من الانتاج في مصنع حامض النيتريك؟

الإنتاج الصناعي من حمض النيتريك: تاريخ التكنولوجيا

أولا وقبل كل شيء، فإنه سوف يكون من المفيد دراسة الحقائق التاريخية حول كيفية تطوير إنتاج حمض النيتريك في روسيا. في الصناعة المحلية الافراج عن الجوهر، إذا اتبعنا المعلومات المتاحة، بدأ تحت بطرس الأول في وقت لاحق، اقترح M. V. Lomonosovym على طريقة إنتاج حمض النيتريك من نترات - المادة هي في الواقع حتى اعتبر أوائل القرن 20th المادة الخام الرئيسية لإنتاج هذه المادة في المسألة.

جنبا إلى جنب مع نترات، وجرى إنتاج حامض النيتريك في هذه الصناعة مع حامض الكبريتيك. اثنان تعتبر مواد متفاعلة، شكل حمض النيتريك والكبريتيك أكسيد الصوديوم. وميزة هذه الطريقة هي القدرة على الحصول على حمض النتريك بتركيز حوالي 96-98٪ (على افتراض استخدام مواد خام ذات جودة المطلوبة).

التكنولوجيا المناسبة تحسنت نشطة بما فيه الكفاية - في صالح زيادة معدل الخام تجهيز المواد وتوفير حجم أكبر من الناتج المنتج. ولكن نظرا تدريجيا إلى المفهوم الذي أجري إنتاج حامض النيتريك بها الاتصال أكسدة الأمونيا.

كما اخترع طريقة التي كمادة خام رئيسية لإنتاج حمض استخدمت أكسيد النيتريك التي تنتجها أكسدة غاز قوس المقابلة من الغلاف الجوي. وعقدت الرأي، التي تنص على أن الطريقة الأولى - مربحة من الناحية الاقتصادية.

مع تحسين أساليب تكنولوجية لاطلاق سراح حمض النيتريك نهج تشكيلها، التي تنص على أن الخيار الأفضل من إنتاج مادة - إشراك البنية التحتية الصناعية، وتعمل تحت ضغط مرتفع. بديل لذلك - إنتاج حامض في الضغط الجوي، الذي يعتبر أقل من وجهة نظر اقتصادية فعالة من حيث التكلفة.

الإفراج عن مادة في الضغط العادي أو مرتفعة تشير إلى إنتاج حمض النيتريك من الأمونيا. وهناك أيضا طريقة المشترك، الذي يجمع بين مزايا اثنين آخرين. خصائص حمض النيتريك طريقة الجمع هم، أولا، في أكسدة الأمونيا في الضغط الجوي، وتنفيذ امتصاصه - إذا مرتفعة.

تعتبر الأمونيا الآن المادة الخام الرئيسية لإنتاج المواد المعنية، جنبا إلى جنب مع الماء والهواء في الغلاف الجوي. دعونا دراسة خصوصية استخدامها في إنتاج المزيد من الحمض.

المواد الخام لإنتاج حامض النيتريك

وهكذا، والمواد الخام الرئيسية المستخدمة في إنتاج هذه المادة قيد النظر - هي الأمونيا، والهواء، والماء.

وهذا يتطلب استخدام الأمونيا في شكل منقى. لهذا، وقال انه في دورات الإنتاج المختلفة يتم تنظيف في معدات التبخير والتقطير الخاصة. وبالمثل، عندما الافراج عن حمض النيتريك وينبغي استخدام والهواء النقي. يتم تصفية وأيضا باستخدام معدات خاصة. في المقابل، فإن المياه التي يتم استخدامها في الإفراج عن حامض النيتريك، وتنظيفها من الشوائب والأملاح. في كثير من الحالات، لهذه المادة في السؤال هو من الضروري استخدام المكثفات النقي.

دعونا ندرس فيها أنواع المادة المعنية يمكن أن تكون ممثلة، وأيضا الطريقة التي كل نوع من حمض النتريك.

أصناف من حمض النيتريك والمراحل الأساسية لإنتاجها

هناك نوعين من حمض النيتريك المنتجة في المصانع الحديثة - المخففة والمركزة. ويتم إنتاج حمض النتريك المخفف في غضون 3 خطوات رئيسية:

  • تحويل الأمونيا (منتجها النهائي - أكسيد النيتريك)؛
  • الحصول على ثاني أكسيد النيتروجين .
  • امتصاص تنفيذ أكاسيد النيتروجين باستخدام المياه.

في المنشآت الصناعية الحديثة وزعت الطبعة حمض النتريك المخفف للفي ما يسمى مخطط AK-72. ولكن هناك، بطبيعة الحال، وغيرها من الإفراج التكنولوجيا للمادة.

في المقابل، فإن إنتاج حمض النتريك يمكن أن تتم من خلال رفع محتوى المادة في شكل مخفف أو عن طريق التخليق المباشر. الطريقة الأولى يسمح عادة للحصول على محلول حمض في تركيز حوالي 68٪، والتي يمكن أن تكون كافية لتطبيق هذه المادة في عدد من المجالات. لذلك، كما وزعت طريقة التوليف المباشر للحصول على تركيز مادة في حدود 97-98٪.

دعونا ننظر بمزيد من التفصيل كيف يتم إنتاج حمض النيتريك في واحد أو آخر من الأنواع. فوق لاحظنا أن مسألة مادة مخففة يمكن القيام بها في إطار مخطط AK-72. دراسة لبداية خصوصيته.

تمييع إنتاج حامض في AK-72 التكنولوجيا

نظرت المخطط الذي إنتاج حامض النيتريك ينطوي على استخدام دورة مغلقة، يرافقه:

  • تحويل الأمونيا.
  • المرافق التبريد ضغط الغاز بناء على أمر من 0،42-0،47 ميغاباسكال:
  • تنفيذ أكاسيد امتصاص ضغوط من أجل من 1،1-1،26 ميجا باسكال.

الدائرة المنتج النهائي AK-72 - حمض النيتريك في تركيز حوالي 60٪. ويتم حمض النيتريك في إطار هذه التكنولوجيا في مثل هذه الخطوات على النحو التالي:

  • توفير الجو من الغلاف الجوي إلى الوحدة الصناعية وتنفيذ تنقية بها؛
  • الهواء المضغوط، تقسيمه إلى تيارات العملية؛
  • تنفيذ تبخر الأمونيا، وتنقية الغاز المناسب من النفط وغيرها من الشوائب، وكذلك التدفئة لاحقة.
  • admixing الأمونيا النقي والهواء، وتنقية لاحقة من هذا الخليط، وتحويلها إلى محفز.
  • تحضير غاز النيتروز والتبريد.
  • جمع المكثفات مع حمض النيتريك.
  • تركيز وامتصاص حمض النيتريك.
  • تبريد وتنقية المنتج الناتجة عن ذلك.

يتم إرسالها للحمض استعداد للتخزين أو للعميل.

جنبا إلى جنب مع التكنولوجيا النظر فيها، في أي إنتاج حمض النيتريك - يتم تطبيق AK-72 غير مفهوم آخر شعبية من الافراج عن الجوهر، الذي ينطوي على ضمان البنية التحتية الصناعية يعمل تحت ضغط من حوالي 0.7 ميجا باسكال. النظر في معالمه.

تقنية المنتج المنتج تحت ضغط 0.7 ميجا باسكال: الفروق الدقيقة

من خلال التكنولوجيا، في السؤال، نفذت إنتاج حمض النتريك المخفف - كبديل لمفهوم AK-72. أنه ينطوي على تنفيذ المراحل التالية من تصنيع المادة المعنية.

أولا وقبل كل شيء، كما هو الحال في حالة التقنية الصناعية السابقة، يتم تنظيف الهواء. لهذا الغرض، وكقاعدة عامة، فإنه يطبق مرشح على مرحلتين. علاوة على ذلك، prosheshdy تنظيف الهواء، وضغطها بواسطة ضاغط الهواء - المؤشر حوالي 0.35 ميجا باسكال. الهواء يسخن - إلى حوالي 175 درجة درجة الحرارة ويجب أن تبرد. مرة واحدة يتم حل هذه المشكلة، يتم إرساله إلى ضغط إضافي، حيث يتم زيادة ضغوطها إلى حوالي 0.716 ميجا باسكال. تدفق الهواء الناشئة، في المقابل، يسخن إلى درجة حرارة عالية - حوالي 270 درجة من الغازات العمل nitrotnyh. بعد ذلك يتم خلط مع الأمونيا في وحدة صناعية خاصة. يتم تنشيط هذه المادة عندما الافراج عن حمض البداية في الحالة الغازية، والتي تتشكل نتيجة لتبخر السائل. وعلاوة على ذلك، والأمونيا لابد من تنظيفها. بعد إعداد الغاز والتدفئة وتغذية خلاط في وقت واحد مع الهواء. تم تصفية هذا الخليط أيضا وبعد تنقيتها لتغذية تحويل الأمونيا. ويتم إجراء المقابلة خارج باستخدام شبكة من سبيكة من البلاتين والروديوم في درجة حرارة عالية جدا - حوالي 900 درجة. معدل التحويل في هذه الحالة هو حوالي 96٪.

إنتاج حمض النيتريك بواسطة هذه التكنولوجيا ينطوي على تشكيل الغازات النيتروز. هي ظاهرة في منطقة خاصة من وحدة صناعية، والتي يتم تبريده. ونتيجة لهذا، وتبخر الماء النقي وظهور ارتفاع ضغط البخار. تتم من خلال وحدة المساحة المقابلة للغازات النيتروجين الصناعية التحرك في مؤكسد. وتجدر الإشارة إلى أن الأكسدة التي تحدث جزئيا بالفعل في إنتاج حمض خطوة السابق. ولكن في مؤكسد، فإنه يصبح أكثر كثافة. وبالتالي يتم تسخين الغازات النيتروجين إلى نحو 335 درجة. وفي وقت لاحق، تم تبريدها في مبادل حراري خاص، وبعد ذلك - يتم إرسالها إلى المكثف.

ثم يتم إنتاج حمض النيتريك في تركيز منخفض. لا بد من فصل من غازات النيتروجين المتبقية - يستخدم فاصل لهذا الغرض. منه تغذية حمض النيتريك إلى وحدة صناعية منطقة الامتصاص. ثم يتدفق الحمض الموجود في وحدة تحتها. ومع ذلك، فإنه يتفاعل مع أكاسيد النيتروجين، وبالتالي زيادة تركيزه. في الإخراج فهو يقع في حوالي 55-58٪. وعادة ما تحتوي على أكاسيد المنحل والتي يجب إزالتها لانه توجه هذه المادة لتطهير المنطقة من الوحدة. باستخدام الهواء الساخن المستخرجة من أكاسيد حمضية. يتم وضع المنتج النهائي في المستودع أو شحنها إلى العملاء.

إنتاج حمض تتركز: توليف المباشر

وقد درست كيف يتم الإنتاج مع حامض النتريك المخفف، دراسة مركزة خصوصية وكلاء الافراج عنهم. ومن بين التقنيات الأكثر فعالية من حيث التكلفة في التوصيف الموافق المحتلة في المؤسسات - الحصول على حامض عبر تركيب مباشرة من المواد الخام في شكل أكاسيد النيتروجين.

وقال في الترويج لتفاعل كيميائي بين الجوهر والماء والأكسجين عند ضغط حوالي 5 ميجا باسكال - جوهر الأسلوب. التكنولوجيا، والتي انتاج المركزة نوع حامض النيتريك على أساس مخفف ديه فارق بسيط: توفير نقل ثاني أكسيد النيتروجين في شكل سائل غير ممكن مع الضغط عند درجة حرارة قريبة من الغلاف الجوي. ومع ذلك، في بعض ردود الفعل تركيز مادة غير كاف لترجمتها إلى الحالة السائلة في الضغط العادي، وأنه من الضروري رفع.

إنتاج حمض مركزة من تمييع

في هذه الحالة يفترض تركيز الحمض من المواد الماصة - مثل حمض الكبريتيك، و حمض الفوسفوريك، و حلول مختلفة من النترات. الخطوات الأساسية لتركيز النيتريك نوع إنتاج حامض يقوم على استخدام حمض الكبريتيك المخفف على النحو التالي.

أولا، يتم تقسيم المواد الخام إلى تيارين: يتم تغذية المبخر الأول إلى الثاني - المنطقة تفتقد وحدة البرد الصناعي. ويتم تغذية حامض الكبريتيك لجهاز، وتقع فوق الرافد الثاني من حمض النتريك المخفف. في الجزء السفلي من وحدة، بدورها، قامت البخار تغذية التي تسخن يتم استخدام خليط، حيث يتبخر من حمض النتريك. ارتفاع الأبخرة فوق الجهاز، وبعد ذلك خرج في الثلاجة. هناك الأبخرة الحمضية تتكثف - حتى يصل تركيزه 98-99٪.

في هذه الحالة، وبعض الحاضرين في إطار هذه المرحلة من إنتاج أكاسيد النيتروجين يمتص حامض. يجب إزالة هذه من المنتج، وغالبا ما تستخدم لهذا الغرض زوج من حامض النيتريك، والتي يتم إرسالها إلى المكثف. لم يتم تشكيل أكاسيد النيتروجين استخراج والأبخرة الحمضية، التي المكثفات، توجه إلى منطقة مختلفة من الجهاز - الاستيعاب، حيث العلاج بالماء. والنتيجة هي حمض مخفف، والتي يتم تغذيتها مرة أخرى إلى التكثيف والتبريد. يتم إرسال المنتج النهائي إلى المستودع أو العميل.

خصائص تركز مع حامض الكبريتيك

المهمة الرئيسية التي تميز إنتاج حمض النيتريك في الصناعة - تنفيذ وفعالة من تركيزه فعالة من حيث التكلفة. هناك عدة طرق لوضع خطة الأمثل لحلها. ومن المفيد للنظر في تلك التي هي الأكثر شيوعا.

فوق لاحظنا أن لتركيز المواد في السؤال، وحمض الكبريتيك يمكن استخدامها. هناك تماما وسيلة مشتركة لزيادة كفاءة تطبيقه - أولي زيادة تركيز حمض النيتريك عن طريق التبخر. على النحو الأمثل، أنه قبل العلاج مع حمض الكبريتيك المادة سوف يكون تركيز من أجل من 59-60٪. ومن الجدير بالذكر أنه من الناحية العملية، وتتميز هذه التكنولوجيا إنتاج حمض النيتريك انخفاض مستويات الأداء البيئي. ولذلك، كبديل لاستخدام حمض الكبريتيك الشائع استخدام النترات. سندرس تفاصيل محددة.

تركيز النترات باستخدام

في معظم الحالات، لإيجاد حلول للمشكلة، الذي يميز إنتاج حمض النيتريك من الأمونيا، وتستخدم نترات المغنيسيوم أو الزنك. أولا وقبل كل ما هو أكثر من ذلك بكثير صديقة للبيئة من الطريقة التي تنطوي على استخدام حمض الكبريتيك. وعلاوة على ذلك، تسمح هذه التكنولوجيا لتوفير أعلى مستوى من الجودة من حمض النيتريك كمنتج نهائي.

ومع ذلك، فإنه له مساوئ عديدة، والتي تحدد مظهر الصعوبات على نطاق واسع في تطبيقه. بادئ ذي بدء - وهذا هو التكلفة العالية نسبيا من عملية الإنتاج. وعلاوة على ذلك، فإن هذه التكنولوجيا ينطوي في كثير من الحالات مظهر معالجة النفايات الصلبة التي يمكن أن يكون معقدا.

استخدام المحفزات مع الافراج عن حمض النتريك

ومن المفيد للنظر في تلك التي تستخدم المواد الأخرى جنبا إلى جنب مع المواد الخام الأساسية لإنتاج المنتج في الصناعة (غالبا ما تعتبر هذه المحفزات) حامض النتريك. استخدام المواد المذكورة، نظرا للحاجة لزيادة الربحية للإفراج الحمضية، وتحسين ديناميكيات انتاجها في الوحدة الصناعية.

الشرط الرئيسي للمحفز في إنتاج المنتج في السؤال - الانتقائية. وهذا يعني أنه يجب أن تؤثر على تفاعل كيميائي الأساسي، دون التأثير على عمليات الثانوية. في معظم الأحيان، تستخدم في صناعة المواد الحفازة الحمضية في التشكيل الحالي هي البلاتين.

فوق لاحظنا أن تستخدم مع إطلاق المواد-تركيز منخفض عند ضغوط مرتفعة المحفزات على أساس البلاتين والروديوم. في بعض الحالات، أن تطبق أيضا مع إضافة سبائك البلاديوم. ولكن المعادن الأساسية فيها - البلاتين، ومضمونه هو عادة لا تقل عن 81٪. ملخص المحفز في هذه الحالة - لتحفيز المرور السريع من التفاعل الكيميائي الأساسي. وكقاعدة عامة، بل هو جزء من منطقة انتشار الخارجية.

في هذه العملية أنها تعتمد على حدود انتشار الأوكسجين النسبية لسطح المحفز. تؤدي هذه الميزة على تركيز أعلى من الأمونيا - المواد الخام الأساسية لإنتاج حامض النيتريك على سطح المحفز أو في بعض الأحيان بالمقارنة مع الرقم المقابل مع تركيز في الهواء. ممكن لزيادة الثقل النوعي من التفاعلات الجانبية المختلفة التي يوجد فيها الأكسدة ناقصة وتشكيل النيتروجين أو أكسيد لها. في هذا الصدد مع الأكسجين على سطح يجب أن يكون في حدود مبلغ يكفي لتهجير الأمونيا. في هذه الحالة، وأنها قادرة على تحقيق الأكسدة عميقة بما فيه الكفاية.

وتجدر الإشارة إلى أن تستخدم جنبا إلى جنب مع المحفزات البلاتين في إنتاج حمض النيتريك على أنها مواد مجتمعة. على وجه الخصوص، والحديد والكروم. ويمكن أن تقلل بشكل كبير من التكاليف الاقتصادية التي تميز الإفراج عن المادة المعنية.

لذلك، ونحن ننظر في سبل إنتاج حامض النيتريك، حدد أنواع رئيسية من ذلك. وهذا هو، كما هو الحال مع الخطوات إنتاج حمض النيتريك اللازمة لتنفيذها يعتمد على الأنواع والتكنولوجيا محددة من ينتج هذه المادة. ومن المفيد أن ننظر الآن ما تميز صعوبات الإنتاج الصناعي المنتج رواجا بعد في العديد من مجالات الاقتصاد.

المشاكل الرئيسية في صناعة حمض النيتريك

لذا، وكما نعلم بالفعل، وإنتاج حامض النيتريك عن طريق الاتصال - واحدة من الاكثر شيوعا في الصناعة الحديثة، ويشمل تفعيل حافزا للإسراع أكسدة الأمونيا وزيادة المحصول المنتج. والمشكلة الرئيسية هي الافراج عن المنتج في - ثمنا باهظا بما فيه الكفاية عامل حفاز مناسب. في هذه الحالة، والانتقائية لا دائما الوصول إلى القيمة المثلى. وعلاوة على ذلك، قد يتم فقدان جزء كبير من البلاتين يستخدم كعضو قاعدة للمحفز في سياق الإنتاج. ونتيجة لذلك، مرة أخرى، فإنه يقلل من الكفاءة الاقتصادية للإصدار المنتج.

مشكلة أخرى الذي يميز إنتاج حمض النيتريك - البيئية. فوق لاحظنا أنه عندما تركيز المواد الخام ويمكن استخدام حمض الكبريتيك، وتتشكل المواد الضارة على مرور دورة الإنتاج المقابلة. البديل في هذه الحالة هو استخدام النترات - ولكن هذا هو، مرة أخرى، يعني زيادة في التكاليف الاقتصادية. ومع ذلك، فإن العامل البيئي للشركات المصنعة الحديثة اليوم لا يقل أهمية عن مستوى الربحية.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ar.unansea.com. Theme powered by WordPress.