KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÁC HỢP CHẤT CHỨA NITRÔ - Bài 2 ppsx

12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 1 1. Tính chất-Ứng dụng 2. Lịch sử sảnxuấtaxitHNO 3 3. Chế tạo HNO 3 qua q trình oxi hóa NH 3 4. Qui trình sảnxuấtHNO 3 lỗng vớiápsuất thường CHƯƠNG II – KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÁC HP CHẤT CHỨA NITRƠ BÀI 2: SẢN XUẤT HNO 3 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 2 I. Tính chaát cuûa HNO 3 (Tự học) II. Ứng dụng cuûa HNO 3 (Tự học) 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 3 III. Lịch sử sảnxuất axit HNO 3 -Khoảng năm 800 bởi 1 nhà kim giả thuật người Ả rập Jabir ibn Hayyan . - Đầu thế kỷ 17, chế tạo HNO 3 bằng cách phân hủy diêm tiêu bởi H 2 SO 4 - Thế kỷ 20, tổng hợp trực tiếp NO từ O 2 và N 2 trong KK. - Ngày nay, HNO 3 được chế tạo bằng cách oxi hóa NH 3 trên xúc tác Pt. Công nghệ này được phát triển bởi Ostwald. 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 4 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 5 CHẾ TẠO HNO 3 LOÃNG QUA QUÁ TRÌNH OXI HÓA NH 3 Các phương pháp chế tạo: - PP áp suất đơn: PP áp suất thấp (thường) (0,3-0,5MPa) và PP áp suất cao (0,8- 1,5MPa) - PP áp suất kép Các bước cơ bản trong quá trình chế tạo 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 6 Quá trình oxi hóa NH 3 1500900300 6,19.10 12 1,49.10 20 7,33.10 56 K p3 2,95.10 9 7,36.10 15 7,3.10 47 K p2 2,0.10 10 3,8.10 15 6,39.10 41 K p1 Nhiệt độ (K)Hằng số cân bằng K p 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 7 Xúc tác cho quá trình oxi hóa NH 3 Xúc tác loại 1: thành phần chủ yếu là Pt Hình dạng 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 8 Thaứnh phan hoựa hoùc 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 9 Xúc tác loại 2: thành phần chủ yếu là các oxit kim loại 94,8700CoOAl 2 O 3 91720CoONiO 96,0720CoOBi 2 O 3 94,8700CoOCeO 2 90700Fe 2 O 3 CeO 2 92700Fe 2 O 3 CuO 79,0700Fe 2 O 3 MnO 2 88,5700Fe 2 O 3 ThO 2 94,6600Fe 2 O 3 Bi 2 O 3 89,9670Fe 2 O 3 Hiệu xuất, X A %Nhiệt độ tối ưuThành phần xúc tác 12/7/2010 604005 - Chuong 3 Bai 2 10 Chất độc đối với xúc tác Pt Vấn đề chọn điều kiện oxi hóa NH 3 • a. Điều kiện nhiệt độ: Làm việc ở áp suất thường: 780 – 840 0 C Làm việc ở áp suất cao: 870 – 900 0 C [...]... O2 = NO2 Thực chất 2NO (NO )2 + Q (NO )2 + O2 2NO2 + Q dPNO2 dτ 12/ 7 /20 10 = k P( NO )2 PO2 ' dPNO2 604005 - Chuong 3 Bai 2 dτ K1 = K2 = P( NO )2 2 PNO 2 PNO2 PO2 P( NO )2 2 2 = k ' ( K1 PNO ) PO2 = KPNO PO2 15 III Quá trình hấp thu oxit nitơ để chế tạo axit nitric 2NO2 + H2O = HNO3 + HNO2 N2O4 + H2O = HNO3 + HNO2 N2O3 + H2O = 2HNO2 Phản ứng tổng quát: 3NO2(khi) + H2O(long) = 2HNO3(long) + NO(khi) 12/ 7 /20 10... áp suất thường: W = 60 0-6 50 kgNH3/m2ngày đêm Hệ làm việc áp suất cao: W = 3.000 kgNH3/m2ngày đêm II Quá trình oxi hóa NO • Phản ứng oxi hóa NO 2NO + O2 12/ 7 /20 10 2NO2 + 26 920 cal 604005 - Chuong 3 Bai 2 13 a Cân bằng phản ứng 2 pNO 2 5749 = + 1, 751.lg T − 0, 0005T + 2, 839 lg K = lg 2 pNO PO2 T 2 NO2 x (1−ax) Kp = 2 = 2 pNO.pO2 (1− x) (b−ax).P p 12/ 7 /20 10 2 604005 - Chuong 3 Bai 2 f (x) Kp = P 14 b Tốc... quát: 3NO2(khi) + H2O(long) = 2HNO3(long) + NO(khi) 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 16 IV Qui trình sản xuất axit nitric loãng với áp xuất thường • Tinh chế không khí và NH3 • Hỗn hợp không khí và NH3 (pp khô và pp ướt) • Oxi hóa NH3 • Hấp thu 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 17 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 18 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 19 ... kiện áp suất 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 11 c Nồng độ NH3 trong hỗn hợp khí 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 12 d Tốc độ lưu lượng (W) Tốc độ lưu lượng dòng khí quyết đònh thời gian phản ứng và qua tốc độ lưu lượng quyết đònh hiệu suất chuyển hóa đạt tới Sự tăng cao hay giảm thấp W so với tính từ tốc độ phản ứng đều dẫn tới hậu quả gây tổn thất NH3 Nhưng tăng W sẽ tăng cường độ sản xuất Hệ làm . O p xax K p pxbaxP − == −− () p f x K P = 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 15 2 22 ' () NO N OO dP kP P d = 2 22 &apos ;2 2 1 () NO NO O NO O dP kKP P KPP d == NO + O 2 = NO 2 Thc cht 2NO ặ (NO) 2 + Q (NO) 2 + O 2 ặ 2NO 2 + Q 2 () 1 2 NO NO P K P = 2 22 2 2 () . NO ONO P K PP = b – KỸ THUẬT SẢN XUẤT CÁC HP CHẤT CHỨA NITRƠ BÀI 2: SẢN XUẤT HNO 3 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 2 I. Tính chaát cuûa HNO 3 (Tự học) II. Ứng dụng cuûa HNO 3 (Tự học) 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong. HNO 2 N 2 O 4 + H 2 O= HNO 3 + HNO 2 N 2 O 3 + H 2 O= 2HNO 2 Phản ứng tổng quát: 3NO 2( khi) + H 2 O (long) = 2HNO 3(long) + NO (khi) 12/ 7 /20 10 604005 - Chuong 3 Bai 2 17 IV. Qui trình sản xuất