Tiểu luận công nghệ hóa đại cương: Kỹ thuật sản xuất Axit Nitric

21 117 0
Tiểu luận công nghệ hóa đại cương: Kỹ thuật sản xuất Axit Nitric

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Tiểu luận công nghệ hóa đại cương Kỹ thuật sản xuất Axit Nitric được thực hiện với các nội dung: Tính chất hóa lý và ứng dụng chính, cơ sở hóa lý sản xuất Axit Nitric, phương pháp sản xuất Axit Nitric, phương hướng phát triển. Để nắm rõ nội dung kiến thức đề tài mời các bạn cùng tham khảo tài liệu.

Khoa Hóa và Cơng nghệ Thực phẩm Tiểu luận cơng nghệ hóa đại cương Thực hiện: Nhóm 2 GVHD: Cơ. Lê Thanh Thanh Nội dung báo cáo: Tính chất hóa lý và ứng dụng chính Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric Phương pháp sản xuất axit nitric Phương hướng phát triển 1. Tính chất hóa lý và ứng dụng chính của axit nitric 1.1 Tính chất vật lý •   HNO3 khan là chất lòng khơng màu có tỉ trọng d=1522  kg/m3. Bốc khói ngồi khơng khí. Đóng băng  ở ­410C và  sơi ở 860C •      HNO3  tinh  khiết  kém  bền,  dễ  bị  phân  hủy  ở  điều  kiện thường khi có ánh sáng  •   Tan trong nước với bất cứ tỷ lệ nào 1. Tính chất hóa lý và ứng dụng chính của axit nitric 1.2 Tính chất hóa học •      HNO3  phân  ly  hoàn  toàn  trong  nước.  Là  một  axit  mạnh  điển  hình:  làm  quỳ  tím  hóa  đỏ;  tác  dụng  với  bazơ, oxit bazơ, muối… •    Là chất oxy hóa mạnh •    Phản  ứng mãnh liệt với nhiều hợp chất hữu cơ và  phản ứng có thể gây nổ 1. Tính chất hóa học và ứng dụng chính của axit nitric 1.3 Những ứng dụng chính •   Trong nơng nghiệp: điều chế phân đạm •   Trong lĩnh vực qn sự: điều chế thuốc nổ, chất oxi  hóa cho nhiên liệu lỏng tên lửa… •   Trong y dược: thuốc thử phân biệt heroin và  morphine •   Trong cơng nghệ thực phẩm: ngun liệu dùng để sản  xuất một số phụ gia… 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric Q trình điều chế HNO3  lỗng từ NH3  dựa vào những phản  ứng  sau Oxy hóa NH3 đến oxyt nitơ NH + 5O2 NO + H 2O + Q Oxy hóa NO đến NO2 NO + O2 NO2 Hấp thụ NO2 bằng nước NO2 + H 2O HNO3 + NO 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric 2.1 Oxy hóa tiếp xúc NH3 Đây là q trình thuận nghịch, tỏa nhiệt; phụ thuộc vào  tỷ lệ giữa NH3 với oxy và có thể xảy ra các phản ứng: 4NH3 + 5O2   4NO + 6H2O  + 907,3 kJ   (1) 4NH3 + 4O2   2N2O + 6H2O +1104,9 kJ 4NH3 + 3O2   4N2 + 6H2O  +1269,1 kJ     4NH3 + 6NO   4N2 + 6H2O  +1810 kJ Q trình (1) là q trình chính để sản xuất axit HNO3 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric 2.1 Oxy hóa tiếp xúc NH3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình : •    Nhiệt độ •    Chất xúc tác •    Thời gian •    Tỷ lệ O2/NH3 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric 2.2 Oxy hóa nitơ thành đioxyt nitơ Đây là giai đoạn thứ hai của q trình sản xuất axit  HNO3 2NO + O2  2NO2 + 112,3 KJ   Dưới 150oC phản ứng này trong thực tế xảy ra hồn  tồn về phía thu NO2 Ở nhiệt độ cao hơn, cân bằng sẽ chuyển về phía trái và  tại t0 > 8000C phản ứng oxy hóa NO thành NO2 thực tế 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric 2.3 Hấp thụ đioxit nitơ bằng nước Đioxit nitơ và dimer của nó tác dụng với nước  theo phương trình sau: 2NO2 +H2O → HNO3 +HNO2 + 116,0kJ N2O4 +H2O →  HNO3 + HNO2 + 59,0kJ Acid nitơ khơng bền vững và phân rã theo phương  trình: HNO2→  HNO3 + 2NO + H2O ­75.8kJ Vậy phương trình hấp thụ dioxit nitơ là: Phương pháp sản xuất Axit Nitric 3. Phương pháp sản xuất axit nitric 3.1 Sản xuất axit nitric lỗng Sơ đồ sản xuất HNO3 dưới áp suất thường Sơ đồ sản xuất HNO3 dưới áp suất cao 3.2 Sản xuất axit nitric đặc Cơ đặc axit nitric lỗng Tổng hợp trực tiếp axit nitric đặc Cơ đặc axit nitric lỗng Ngun tắc:   Cơ đặc axit nitric lỗng có mặt axit sufuric đặc             Axit sunfuric đặc đóng vai trò là chất hút nước Phương pháp tiến hành:     Chưng cất axit nitric lỗng với axit sunfuric đặc trong   những tháp có đệm hay trong những tháp đệm vòng Tổng hợp trực tiếp axit nitric đặc Ngun tắc:         2N2O4 (L) + 2 H2O (L) + O2 (K)   4HNO3 (L) + 59,5 kJ         Quá trình tiến hành trong thiết bị cao áp ở 750C và  áp  suất  5.106N/m2.  Để  chuyển  cân  bằng  về  phía  tạo  thành axit HNO3  và để tăng tốc độ phản  ứng, hỗn hợp  vào  thiết  bị  cao  áp  phải  có  đủ  đioxyt  nitơ  lỏng  (tetra  oxyt) Tổng hợp trực tiếp axit nitric đặc Điều chế đioxyt nitơ lỏng bằng 2 phương pháp:  Cách 1:  Cách 1: Ngưng tụ trực tiếp từ khí NO và làm lạnh ở P thấp.  Q trình này đỏi hỏi NO phải ơxi hố hồn tồn  NO2 và  hàm  lượng  NO  ban  đầu  cao,  nhiệt  độ  làm  lạnh  khơng  bé  hơn – 800C vì N2O4 kết tinh 2NO2 = N2O4 Tổng hợp trực tiếp axit nitric đặc Cách 2:  Cách 2: NO + 2HNO3 => 3NO2 + H2O nNO2 + HNO3 => HNO3 . n NO2      Hấp thụ khí NO bằng dung dịch HNO3 đậm đặc ở nhiệt  độ  thấp  do  NO2  tạo  thành  tan tốt trong dd  HNO3đđ  (97 –  98%) gọi là niterobum HNO3.nNO2  Dung  chứa 30% NO2  đun nóng dung dịch tới 800C    NO2  tách ra khỏi dung dịch  ở  trạng  thái  khí  sau  đó  làm  lạnh  và  ngưng  tụ  ở  –80C    NO 4. Phương hướng phát triển •     Sử dụng thiết bị có cơng suất cao hơn •     Sử dụng xúc tác nhằm giảm áp suất phản ứng  và         tăng hiệu suất chuyển hóa ... pháp sản xuất Axit Nitric 3. Phương pháp sản xuất axit nitric 3.1 Sản xuất axit nitric lỗng Sơ đồ sản xuất HNO3 dưới áp suất thường Sơ đồ sản xuất HNO3 dưới áp suất cao 3.2 Sản xuất axit nitric đặc...Nội dung báo cáo: Tính chất hóa lý và ứng dụng chính Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric Phương pháp sản xuất axit nitric Phương hướng phát triển 1. Tính chất hóa lý và ứng dụng chính của axit nitric 1.1 Tính chất vật lý... Q trình (1) là q trình chính để sản xuất axit HNO3 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric 2.1 Oxy hóa tiếp xúc NH3 Các yếu tố ảnh hưởng đến q trình : •    Nhiệt độ •    Chất xúc tác •    Thời gian •    Tỷ lệ O2/NH3 2. Cơ sở hóa lý sản xuất axit nitric

Ngày đăng: 11/01/2020, 23:32

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • PowerPoint Presentation

  • Slide 2

  • Slide 3

  • Slide 4

  • Slide 5

  • Slide 6

  • Slide 7

  • Slide 8

  • Slide 9

  • Slide 10

  • Phương pháp sản xuất Axit Nitric

  • Slide 12

  • Slide 13

  • Slide 14

  • Slide 15

  • Slide 16

  • Slide 17

  • Slide 18

  • Slide 19

  • Slide 20

  • Slide 21

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan