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稀硝酸生产具有哪些步骤呢?

2022-07-26 14:06:33

哈尔滨硝酸公司提醒您稀硝酸是以氨为原料进行生产的。

生产步骤分为氨的接触氧化和氧化氮吸收两步。

(1)氨的接触氧化在催化剂存在和一定温度下氨与空气中的氧作用生成一氧化氮,反应式为:

4NH3+5O2─→4NO+6H2O+226kJ

此反应十分迅速。催化剂有以铂为主体的铂铑网(见金属催化剂)和以铁、钴的氧化物为主体的非铂催化剂(见金属氧化物催化剂),工业上广泛采用的是铂铑网。反应温度为800~900°C,氨氧化率可达95%~98%,混合气中氨含量为%~12%(体积),若氨含量达到爆炸极限(16%~25%体积)将引起爆炸。

(2)氧化氮的吸收先将一氧化氮氧化成二氧化氮,反应式为:

2NO+O2─→2NO2+57kJ

此反应与通常的化学反应不同,温度越高,反应速度越慢。然后用水吸收二氧化氮生成硝酸,反应式为:

哈尔滨硝酸

反应中放出的一氧化氮返回吸收过程,再氧化成二氧化氮。这是体积缩小、放热的可逆反应,故增加压力和降低温度对反应有利。由于该反应受化学平衡限制,在通常的氧化氮气体浓度时,只能获得稀硝酸。常压吸收下的浓度不超过50%HNO3,加压吸收下的浓度不超过70%HNO3。

吸收后的气体中还残留有氧化氮,含量多少取决于操作压力和温度。为了防止污染环境,有些国家规定氧化氮排放浓度为200~300ppm。80年代,工业生产上有两种尾气处理方法。

(1)溶液吸收法:采用较早,以碳酸钠、氢氧化钠等碱性物质或硫酸亚铁等盐类的水溶液作吸收剂,流程简单,易于操作,但难以将氧化氮含量降到200ppm以下,故仅适用于尾气中氧化氮含量较高的常压吸收流程。

(2)催化还原法:有催化剂存在时利用氨、甲烷等使氧化氮还原为氮和水,此法不能回收氧化氮,但装置紧凑,操作方便,可以将尾气中氧化氮含量降到200ppm以下。


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