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淺析工業制硝酸氧化的性能特點

2020-05-18 09:20:18

硝酸工業與合成氨工業密接相關,氨氧化法是工業生產中制取硝酸的主要途徑,氨氧化法是工業生產中制取硝酸的主要途徑,其主要流程是將氨和空氣的混合氣(氧:氨≈2:1)通入灼熱(760~840℃)的鉑銠合金網,在合金網的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反應后殘余的氧氣繼續氧化為二氧化氮,隨后將二氧化氮通入水中制取硝酸。稀硝酸、濃硝酸、發煙硝酸的制取在工藝上各不相同。反應在高溫高壓條件下進行。

 

  用氨催化氧化的方法制硝酸,工業制硝酸主要有三步。

1、將氨和空氣的混合氣(氧:氮≈2:1)通入灼熱(760~840℃)的鉑銠合金網,在合金網的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。其7a64e4b893e5b19e31333431343065反應式為4NH?+5O?=4NO+6H?O。

2、生成的一氧化氮利用反應后殘余的氧氣繼續氧化為二氧化氮。氨催化氧化后的氣體中主要是 NO、H?O以及沒有參加反應的 N?、O?,將該氣體冷卻降溫到 150-180℃,NO繼續氧化便可得到二氧化氨。其反應式為2NO+O?=2NO?。

3、隨后將二氧化氮通入水中,水吸收二氧化氨氣體生成硝酸和一氧化氨。其反應式為3NO? + H?O = 2HNO?+ NO。


  從反應式可以看出,用水吸收的 NO?,只有?生成硝酸,還有?轉化為NO。要利用這部分NO,須使其氧化為NO?,氧化后的NO?仍只有?被吸收。因此從吸收塔出來的尾氣中尚含有少量未被吸收的NO,為消除它們對大氣污染,可用燒堿溶液吸收,制得重要的化工原料NaNO?,有關化學方程式為2NaOH+NO+NO?=2NaNO?+H?O。


  氨催化氧化法制得的硝酸濃度一般為50%左右,如果要制更濃的硝酸,可用濃硫酸、硝酸鎂作為吸水劑,然后蒸餾稀HNO?,即可得到96%以上的濃硝酸。


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