Презентация Производство HNO3 онлайн
На нашем сайте вы можете скачать и просмотреть онлайн доклад-презентацию на тему Производство HNO3 абсолютно бесплатно. Урок-презентация на эту тему содержит всего 19 слайдов. Все материалы созданы в программе PowerPoint и имеют формат ppt или же pptx. Материалы и темы для презентаций взяты из открытых источников и загружены их авторами, за качество и достоверность информации в них администрация сайта не отвечает, все права принадлежат их создателям. Если вы нашли то, что искали, отблагодарите авторов - поделитесь ссылкой в социальных сетях, а наш сайт добавьте в закладки.
Презентации » Химия » Производство HNO3
Оцените!
Оцените презентацию от 1 до 5 баллов!
- Тип файла:ppt / pptx (powerpoint)
- Всего слайдов:19 слайдов
- Для класса:1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11
- Размер файла:417.76 kB
- Просмотров:51
- Скачиваний:1
- Автор:неизвестен
Слайды и текст к этой презентации:
№2 слайд
![Производство HNO ПРОИЗВОДСТВО](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img1.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
ПРОИЗВОДСТВО АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ
Азотная кислота – один из важных продуктов химической промышленности. По значению и объему производства она занимает второе место после серной кислоты.
Примерно 75% азотной кислоты, которую получают в промышленности, используется для производства удобрений,
15% – для производства взрывчатых веществ и 10% – для других целей.
Промышленность выпускает разбавленную азотную кислоту нескольких сортов, массовая доля HNO3 в которых составляет от 45 до 60%, и концентрированную азотную кислоту с массовой долей HNO3 97-98%.
Мировое производство азотной кислоты оценивается в 750-800 млн. тонн. При этом только около 15-20% азотной кислоты поступает на рынок. Другая часть азотной кислоты используется предприятиями – продуцентами азотных удобрений, адипиновой кислоты и других химикатов.
№3 слайд
![Производство HNO](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img2.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Физико-химические основы производства азотной кислоты
Химические реакции, лежащие в основе производства. На современных заводах азотную кислоту получают каталитическим окислением аммиака.
Процесс состоит из трех стадий:
1) окисление аммиака кислородом воздуха до NO:
4NH3 + 5O2 = 4NO + 6Н2О; ΔН = –907 кДж
2) окисление оксида азота (II) до оксида азота (IV):
2NO + О2 ⇄ 2NO2; ΔН = –112 кДж
3) абсорбция оксида азота (IV) водой с образованием разбавленной азотной кислоты:
3NO2 + H2O ⇄ 2HNO3 + NO; ΔH = –136 кДж
Каждое из приведенных уравнений является суммарным, потому что фактически процессы состоят из нескольких последовательных или параллельных реакций, то есть сложными.
№4 слайд
![Производство HNO Сырьем для](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img3.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Сырьем для производства азотной кислоты является синтетический аммиак, воздух и вода.
К чистоте сырья предъявляются высокие требования.
Аммиак, поступающий из цеха синтеза, предварительно очищают от катализаторной пыли и других примесей, чтобы предотвратить отравление катализатора на первой стадии окисления аммиака до оксида азота (II).
Воздух, использующийся для окисления аммиака, также очищают от пыли и газообразных примесей, попадающих в него из газовых выбросов цехов, расположенных на территории завода. Эти примеси являются каталитическим ядом на стадии окисления аммиака до оксида азота (II).
Воду, необходимую для абсорбции оксида азота (IV) и получения азотной кислоты, подвергают обессоливанию.
№5 слайд
![Производство HNO Первая](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img4.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Первая стадия процесса – контактное окисление NH3. При окислении аммиака, кроме основной реакции, происходящие и сопутствующие:
4NH3 + 5О2 = 4NO + 6Н2О; ΔН = –907 кДж
4NH3 + 4О2 = 2N2O + 6Н2О; ΔH = –1105 кДж
4NH3 + 3O2 = 2N2 + 6Н2О; ΔН = –1269 кДж
Для получения азотной кислоты необходимо как можно полнее окислять NH3 до NO. Чтобы осуществить именно эту реакцию и затормозить другие, используют катализатор, который проявляет селективное действие: он ускоряет только одну из трех возможных реакций. Наиболее селективным и активным является платиновый катализатор (сплав платины с палладием и родием). Чистая платина при высоких температурах быстрее разрушается.
Окисление NH3 – необратимый процесс, экзотермический, гетерогенно-каталитический.
Повышение температуры – эффективное средство увеличения скорости процесса, но при температуре выше 800-850°С, выход NO снижается, а выход азота и диссоциация NH3 растут. Итак, температуру поддерживают на уровне 800°С (Р = 0,1 МПа), а для систем, работающих под давлением, – 900°С (Р = 0,8МПа).
Повышение давления также ускоряет процесс окисления NH3 и увеличивает выход NO, но при этом возможно и повышение температуры. Кроме того, увеличивается расход катализатора в результате вынесения его мелких частиц с газами и повышаются требования к прочности аппаратуры, что ведет к ее удорожанию.
№6 слайд
![Производство HNO Вторая](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img5.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Вторая стадия процесса – окисление оксида азота (II) в оксид азота (IV). Это самая медленная из всех реакций в производстве азотной кислоты – она лимитирует общую скорость производственного процесса:
2NO + О2 ⇄ 2NO2; ΔH = –112кДж
Эта реакция обратимая, экзотермическая, гомогенная, некаталитической, происходит с уменьшением объема газа. Согласно принципу Ле Шателье для смещения химического равновесия вправо необходимо снижение температуры и повышение давления.
До 100°С реакция практически полностью идет в сторону образования NO2. При более высокой температуре равновесие смещается влево, а при температуре 700°С и выше реакция совсем не происходит.
Итак, горячие газы, выходящие из контактного аппарата, необходимо охладить до температуры, меньшей 100°С.
При повышенном давлении увеличивается степень превращения NO в NO2 и скорость реакции. На установках, работающих при повышенном давлении, NO практически полностью окисляетcя до NO2. При этом объем аппаратуры уменьшается в сотни раз по сравнению с процессом окисления при атмосферном давлении.
№7 слайд
![Производство HNO Третья](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img6.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Третья стадия – абсорбция оксида азота (IV) водой.
При взаимодействии NO2 с водой сначала образуется смесь азотной и азотистой кислот:
2NO2 + H2O ⇄ HNO3 + HNO2; ΔH = –116 кДж
Азотистая кислота в кислых растворах неустойчива и разлагается:
3HNO2 ⇄ HNO3 + 2NO + H2O; ΔH = +76 кДж
Составляя уравнение, имеем:
3NO2 + Н2О ⇄ 2HNO3 + NO; ΔH = –136 кДж (1)
При избытке кислорода в газовой смеси (а он всегда есть) NO снова окисляется:
2NO + О2 ⇄ 2NO2; ΔH = –112 кДж (2)
Складывая уравнения (1) и (2), получаем:
4NO2 + 2Н2О + О2 ⇄ 4HNO3; ΔH = –59,5 кДж
Данная реакция обратимая, экзотермическая, гетерогенная, некаталитическая, для смещения равновесия вправо надо снижать температуру и повышать давление.
№8 слайд
![Производство HNO Производство](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img7.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Производство разбавленной азотной кислоты
В зависимости от применяемого давления технологические схемы производства разбавленной азотной кислоты делят на три группы:
а) системы, работающие при атмосферном давлении;
б) системы, работающие при повышенном давлении;
в) комбинированные системы, в которых окисление аммиака осуществляют при низком давлении, а переработку оксидов азота в азотную кислоту – при повышенном.
Системы, работающие при атмосферном давлении, характеризуются малой интенсивностью процессов окисления NO и абсорбции NO2 и большими размерами абсорбционной аппаратуры.
Современными являются установки с повышенным давлением, особенно комбинированные. Сначала из тщательно очищенных воздуха и аммиака готовят аммиачно-воздушную смесь, учитывая, что при определенном содержании аммиака такая смесь является взрывоопасной. Так, при 18°С, если массовая доля NH3 в смеси составляет 16-28%, смесь становится взрывоопасной. В промышленных условиях работают с аммиачно-воздушной смесью, в которой содержание аммиака находится за пределами взрываемости. Чаще всего массовая доля NH3 в смеси 10-12%.
№9 слайд
![Производство HNO Смесь](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img8.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Смесь аммиака с воздухом поступает в контактный аппарат.
Контактный аппарат для окисления аммиака состоит из корпуса 1 цилиндрической формы, в котором закреплен катализатор 2. Он представляет собой пакет сеток, сплетенных из тонких платино-родиевым проволок (2000 отверстий на 1 см2). В процессе работы проволоки разрушаются, и мелкие частицы драгоценных металлов выносятся с потоком газа. Высокая стоимость платины, палладия, родия, их недостаточность и неизбежные потери требуют применения дешевых катализаторов.
№10 слайд
![Производство HNO Горячие](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img9.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Горячие газы, выходящие из контактного аппарата, поступают в котел-утилизатор на охлаждение и далее в окислительные и абсорбционные башни (барботажные [барботаж – пропускание через жидкость газа или пара под давлением в специальный барботер] колонны).
Здесь оксид азота (II) при наличии избытка кислорода превращается в оксид азота (IV), который при 0,8-1,0 МПа смешивают с водой с образованием азотной кислоты.
Оба процесса – окисление NО и абсорбция NО2 водой – осуществляются практически одновременно в той же аппаратуре.
В колонну сверху подается чистая вода. Она стекает по тарелкам вниз навстречу газам (принцип противотока), и образуется азотная кислота, массовая доля HNO3 в которой составляет примерно 60-62%.
Степень переработки оксидов азота составляет 98-99%. Объемная доля оксидов азота в отходящих газах – 1-2%.
№15 слайд
![Производство HNO](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img14.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Концентрированную азотной кислоты производят прямым синтезом NО с кислородом и водой под давлением:
4NO + 3О2 + 2Н2О = 4HNО3
Кроме прямого синтеза, применяют концентрирование разбавленной азотной кислоты способом перегонки ее с концентрированной серной кислотой, которая выполняет роль водопоглощающего средства.
Хранение и транспортировка азотной кислоты.
Разбавленную азотную кислоту (массовая доля в растворе 45-60%) хранят на складах в резервуарах из нержавеющей стали. Небольшие количества разбавленной азотной кислоты перевозят в стеклянных бутылях, которые упаковывают в корзины и обкладывают древесной стружкой, пропитанной огнеупорными веществами. Большие количества разбавленной азотной кислоты перевозят в железнодорожных цистернах из нержавеющей стали.
Концентрированную кислоту хранят в резервуарах и перевозят в железнодорожных цистернах из алюминия.
№17 слайд
![Производство HNO Из истории](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img16.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Из истории производства азотной кислоты
Первый завод синтетической азотной кислоты, которая производилась путем каталитического окисления аммиака (способ В. Оствальда), был построен в Германии в 1909 p., позже – в других странах, но производство было несовершенным.
В Украине азотную кислоту производили из чилийской селитры. В годы первой мировой войны, когда спрос на азотную кислоту в связи с ее стратегическим значением начал расти, возникла необходимость в поисках способов получения кислоты без использования импортной селитры.
В 1915 г. инженер И.И. Андреев разработал совершенный способ каталитического окисления аммиака. В конце 1916 г. в Донецке (Юзовке) был построен первый завод, который производил азотную кислоту по этому способу. С развитием производства синтетического аммиака данный способ получил распространение во всех странах мира.
Но на первых азотнокислотных установках процесс проводился только под атмосферным давлением. При этом 90% NО окислялось, а 10% выбрасывалось в атмосферу с отходящими газами. Многие заводы до сих пор работают по такому способу. Отходящий газ – «лисий хвост» – очень вреден для всего живого.
№18 слайд
![Производство HNO Из истории](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img17.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Из истории производства азотной кислоты
Сейчас найден ряд химических способов борьбы с «лисьими хвостами».
Например, оксиды азота отходящих газов разлагаются на азот и кислород с помощью палладированного оксида алюминия как катализатора этого процесса:
2NО2 –(Al2O3, Pd) N2 + 2О2
Этот способ борьбы с загрязнением атмосферы применяют на многих современных установках. Если же процесс проводить при повышенном давлении, то удается почти полностью избавиться от оксидов азота в отходящих газах.
№19 слайд
![Производство HNO Основные](/documents_6/3c4f4158357f7bb00595dacca24f8993/img18.jpg)
Содержание слайда: Производство HNO3
Основные направления совершенствования производства азотной кислоты
В связи с растущей потребностью сельского хозяйства в минеральных удобрениях объем производства азотной кислоты увеличивается.
Разрабатываются новые комбинированные системы большой мощности. Они проектируются на основе применения кислорода и концентрированных оксидов азота, которые дадут возможность значительно уменьшить размеры аппаратов и трубопроводов и соответственно снизить капиталовложения.
Важным направлением является разработка высокоактивных, селективных, термостойких, механически прочных неплатиновых катализаторов, а также поиски способов сокращения потерь платины и других драгоценных металлов с помощью их эффективного улавливания.
Скачать все slide презентации Производство HNO3 одним архивом:
Похожие презентации
-
Азотная кислота – HNO3 – «взрывоопасная царская особа» МБОУ «Рождественская средняя общеобразовательная школа» Собинско
-
Производство серной кислоты H2SO4 « Едва найдется другое, искусственно добываемое вещество, столь часто применяемое в технике, как серная кислота…» (Д. И. Менделеев)
-
Сахарное производство Автор: Чунихина Елена Ивановна, учитель химии.
-
Производство серной кислоты H2SO4
-
По Химии "Химия, нефтехимия. Производство неорганических веществ" - скачать смотреть
-
Инновационная технология производства биоэтанола из целлюлозосодежащих продуктов
-
Все технико-экономические показатели производства определяются на основе материального баланса.
-
По Химии "Производство аммиака цианамидным методом" - скачать смотреть
-
Производство чугуна и стали 9 класс Михайлечко С. В. Киргизия.
-
Химия и производство