Өнеркәсіпте азот қышқылы: технология, қадамдар, ерекшеліктері

Азот қышқылы - өнеркәсіптік шикізат ең танымал түрлерінің арасында. Оның өндірістік түрлі жолдармен жасалуы мүмкін - тапсырыс берушінің дейін жеткізілуі тиіс қышқылының қандай байланысты. тиісті технологиялар мәні неде? Қалай олар азот қышқылы зауытында өндіріс түріне байланысты ма?

өнеркәсіптік өндіріс азот қышқылының: технологиясының тарихы

Біріншіден, ол Ресейде азот қышқылының өндірісін дамыту керектігі жайлы тарихи фактілер оқуға пайдалы болады. біз қолда бар ақпаратты орындаңыз, егер отандық өнеркәсіп заттың релизінде, Петр I. астында қозғалды Кейінірек, М. В. Lomonosovym ұсынылған өндіру әдісін нитратының азот қышқылының - 20 ғасырдың сұраққа заттар өндіру үшін негізгі шикізат болып саналады дейін зат шын мәнінде болып табылады.

нитратының қатар, азот қышқылы өндірісі бар өнеркәсіп жүргізілді күкірт қышқылын. Екі азот қышқылы және күкірт құрылған, заттар өзара іс-қимыл саналады натрий оксиді. Бұл әдістің артықшылығы туралы 96-98% (сапасын қажетті шикізатты пайдалану болжайтын) концентрациясы азот қышқылын алу қабілеті болып табылады.

арттыру шикізат өңдеу бағамы пайдасына және өнім шығару үлкен көлемін қамтамасыз - тиісті технологиясы жеткілікті белсенді жақсарды. Бірақ ол біртіндеп азот қышқылын өндіру аммиак тотығу байланыста жүзеге асырылған тұжырымдамасына жол берілген.

Сондай-ақ, ол қышқылын өндіру үшін негізгі шикізат ретінде пайдаланылған, ол арқылы әдісін ойлап азот оксиді атмосфераның тиісті доғалы газ тотығу өндірілген. неғұрлым экономикалық тиімді - Бұл бірінші әдісі, оған сәйкес, көріністі өтті.

өндірістік инфрақұрылымды тарту, жоғары қысыммен жұмыс істейтін - азот қышқылын босату үшін технологиялық тәсілдерді жетілдіру, оған заттың өндірісін үздік опциясын сәйкес, тәсіл қалыптасады. оған балама - экономикалық тұрғысынан тиімді кем болып саналады атмосфералық қысым, кем қышқылын өндіретін.

қалыпты немесе жоғары қысым кезінде заттың релизі аммиак азот қышқылының өндірісін ұсынамыз. басқа екі артықшылықтарын біріктіреді аралас тәсілі, сондай-ақ бар. азот қышқылының қасиеттері аралас әдісі атмосфералық қысым кезінде аммиак тотығу, және оның сіңіру іске асыруға, біріншіден, бар - көтеріңкі болса.

Аммиак қазір су мен атмосфералық ауаны бірге, қаралатын заттар өндіру үшін негізгі шикізат болып саналады. АҚШ-тың көп қышқылы өндірісінде оларды пайдалану ерекшелігін зерттеуге болсын.

азот қышқылын өндіру үшін шикізат

Осылайша, қарастырылып отырған заттың өндірісінде пайдаланылатын негізгі шикізат - аммиак, әуе және су болып табылады.

Бұл тазартылған түрінде аммиак пайдалануды талап етеді. Бұл үшін, әр түрлі өндірістік цикл ол арнайы булану және айдау жабдықтарды тазаланады. Сол сияқты, азот қышқылының босату ауаны пайдаланылатын және таза болуы тиіс кезде. Ол сондай-ақ арнайы жабдықты пайдалана отырып, сүзіледі. Өз кезегінде, азот қышқылының босату қолданылады су, қоспалардың және тұздардың тазаланған. Көптеген жағдайларда, қарастырылып зат үшін таза конденсат пайдалану қажет.

АҚШ қарастырылып зат ұсынылуы мүмкін түрлері, сондай-ақ азот қышқылының әр түрі бойынша мәнерде зерттеп көрейік.

азот қышқылы және оның өндірістің негізгі кезеңдері түрлері

қазіргі заманғы өнеркәсіптік өсімдіктер өндірілген азот қышқылының екі түрі бар - сұйылту және шоғырланған. разбавленной азот қышқылы өндірісі 3 негізгі қадамдар шеңберінде жүзеге асырылады:

• аммиак түрлендіру (оның соңғы өнім - азот тотығы);
• алу азот диоксиді ;
• суды пайдалану арқылы азот оксидтерінің іске асыру сіңіру.

Қазіргі заманғы өндірістік өсімдіктер Ақ-72 деп аталатын схема разбавленной азот қышқылының таратылған басылымы. Бірақ, әрине, болып табылады, және заттың басқа да технологиялық босату.

Өз кезегінде, концентрлі азот қышқылының өндірісі молайтылған түрінде заттың мазмұнын арттыру арқылы немесе тікелей синтездеу жолымен жүзеге асырылуы мүмкін. Бірінші әдіс әдетте бірқатар облыстардың бұл материал қолдану үшін жеткіліксіз болуы мүмкін шамамен 68% концентрациясы, қышқыл ерітіндісін алуға мүмкіндік береді. Сондықтан, сондай-ақ, 97-98% тәртібін зат концентрациясын алу үшін тікелей синтездеу әдісін таратылады.

АҚШ азот қышқылын өндіру бір немесе басқа түрлерін жүзеге асырылады қалай толығырақ қарастырайық. біз жоғарыда сұйылтылған заттың мәселесі схема АК-72 бойынша жүзеге асырылуы мүмкін екенін атап өтті. оның ерекшелігін басында зерттеу.

АК-72 технологиясында қышқыл өндірісін сұйылту

азот қышқылының өндірісі жабық цикл қолдануды жоспарлайтын қаралады схемасы, сүйемелдеуімен:

• аммиак түрлендіру;
• 0,42-0,47 МПа тәртібі туралы салқындату газ қысымын ілеспе:
• іске асыру 1,1-1,26 МПа тәртібін қысыммен сіңуін тотықтары.

соңғы өнім тұйықталу АК-72 - 60% -ға жуығы концентрациясы Азот қышқылы. Бұл технологияның аясында азот қышқылы сияқты қадамдар жүзеге асырылады:

• өнеркәсіптік бірлігі және оның тазарту іске асыруға атмосфераның ауаны қамтамасыз ету;
• сығылған ауа, технологиялық ағындардың оның бөлінуі;
• іске асыру аммиак булану, мұнай және басқа қоспалардың тиісті газ тазарту, сондай-ақ оның кейінгі жылыту;
• тазартылған аммиак және ауаны, қоспаның кейінгі тазалау араластыруға және катализатор оны аудару;
• азот газдар мен салқындату дайындау;
• азот қышқылымен конденсат жинау;
• концентрациясы мен азот қышқылы сіңіру;
• нәтижесінде өнімнің салқындату және тазарту.

Дайын-қышқылы сақтау немесе тапсырыс берушіге жіберіледі.

азот қышқылының өндірісі, онда қаралған технология, бірге - AK-72 қолданылады шамамен 0,7 МПа қысыммен жұмыс істейтін өндірістік инфрақұрылымды қамтамасыз ету қамтиды заттың шығарудың тағы бір танымал тұжырымдамасы болып табылады. оның мүмкіндіктерін қарастырайық.

өзгешеліктер: 0,7 МПа қысыммен Өнім технологиясы

технология арқылы мәселеде, разбавленной азот қышқылының өндірісін жүзеге асырылады - AK-72 тұжырымдамасын балама ретінде. Бұл мәселеде зат шығаратын мынадай кезеңдерден іске асыруды көздейді.

Біріншіден, алдын ала өнер ретінде, әуе тазаланады. Осы мақсат үшін, әдетте, ол екі сатылы сүзгі қолданылады. индексі шамамен 0,35 МПа - компрессор арқылы қысылған Әрі қарай, ауаны тазалау prosheshdy. ауаны жылыту - шамамен 175 градус температураға дейін және салқындату керек. Бұл проблема шешілді кейін, ол өзінің қысым туралы 0,716 МПа дейін өсті, онда қосымша қысу, жіберіледі. іс-шаралар nitrotnyh газдар шамамен 270 градус - дамушы ауа ағыны, өз кезегінде, жоғары температураға дейін қызады. ол арнайы индустриялық бірлік аммиак аралас кейін. зат кезде қышқылының босату бастапқыда байланысты сұйықтықтың булану қалыптасады газ тәріздес күйдегі, жылы іске қосылады. Сонымен қатар, аммиак тазалап отыру қажет. газ дайындау кейін ауамен бір мезгілде араластырғышқа және жылытылатын беріледі. Бұл қоспасы, сондай-ақ, сүзгілер және тазарту кейін аммиак түрлендіру бағыттады. тиісті рәсімі өте жоғары температурада платина және родий қорытпасы торын қолдана отырып жүзеге асырылады - шамамен 900 градусқа. бұл жағдайда айырбастау бағамы шамамен 96% құрайды.

Осы технология бойынша азот қышқылын өндіру азот газдарды қалыптастыруды көздейді. Олар салқын өнеркәсіптік бірліктің арнайы ауданы, көрсетіледі. Бұл, тазартылған судың булануы және жоғары қысымды бу пайда арқасында. өнеркәсіптік азот газдарды тиісті бөлігінің аумағында арқылы жүргізіледі тотықтырғыш қозғалады. Бұл олардың тотығу алдыңғы қадам қышқылы өндірісінде ішінара өзінде орын алады атап өткен жөн. Бірақ тотықтырғыш, ол одан да қарқынды айналады. Осылайша азот газдары туралы 335 градусқа дейін қызады. Кейіннен олар содан кейін арнайы жылу салқындатылған, және - конденсатор жіберіледі.

Содан кейін азот қышқылы төмен концентрациясы өндіріледі. Ол қалған азот газдар ажырап тиіс - бөлгіш осы үшін пайдаланылады. Оған азот қышқылы сіңіру облысы өнеркәсіптік бірлігіне тұтынылатын. қышқылы, содан кейін оған төменде бірлікте ағады. Алайда, ол осылайша өз концентрациясын арттыру, азот оксидтерінің әрекеттеседі. шығу, бұл шамамен 55-58% құрайды. Бұл зат құрылғының аймағын тазалау бағытталған үшін: Ол әдетте алып тастау керек Еріген оксиді бар. қышқылы оксидтері алынған қыздырылған ауаны пайдалану. дайын өнім қоймасына орналастырылған немесе клиентке жеткізіледі.

концентрлі қышқылы өндірісі: тікелей синтездеу

өндірістік разбавленной азот қышқылымен орын алады қалай зерделеп, зерттеу босату агенттер ерекшелігін шоғырланған. кәсіпорындарында тиісті бейіні бойынша атқарған ең тиімді технологиясы арасында - азот оксидтерінің түрінде шикізат тікелей синтездеу арқылы қышқылы алу.

әдістің мәні - арасындағы химиялық реакция көтермелеу зат, су, және шамамен 5 МПа қысыммен оттегі деді. Технология, сұйылту негізделген концентрлі азот қышқылы түрінің өндірістік нюанс, онда: сұйық түрінде азот диоксидінің қамтамасыз аудару атмосфералық жақын температурада қысымы болады. Алайда, кейбір реакциялар заттың концентрациясы қарапайым қысым кезінде сұйық күйде оның аудару үшін жеткіліксіз болып табылады, және ол арттыру қажет.

сұйылту жылғы шоғырланған қышқылын өндіру

мысалы, күкірт қышқылы, сондай - Бұл жағдайда қышқылы концентрациясы сіңіргіш заттармен болжануда фосфор қышқылы, нитраттар түрлі шешімдер. төмендегідей күкірт қышқылы сұйылту пайдалануға негізделген концентрлі азот қышқылын өндіру түріне негізгі қадамдары.

Біріншіден, шикізат екі ағымға бөлінеді: бірінші буландырғыш екінші беріледі - облысы суық өндірістік блок қатыспаса. Күкірт қышқылы разбавленной азот қышқылының екінші толқынында жоғарыда орналасқан аппаратының, беріледі. ол азот қышқылынан буланып, оған сәйкес бірліктің төменгі бөлігінде, өз кезегінде, қоспаны қыздырады асырылады жем бу, пайдаланылады. Оның буы тоңазытқышта кейін шығыс аппарат, жоғары көтеріледі. Онда қышқылы буы конденсат - жоғары, оның концентрациясы 98-99% жетеді дейін.

Бұл жағдайда, азот оксидтерінің өндірісінің осы кезеңде шеңберінде қазіргі кейбіреулер қышқылы жұтып. Бұл көбінесе осы мақсаты конденсатор жіберіледі азот қышқылы, жұбын пайдаланылатын үшін, өнімнен алып тастау керек. құрылғының басқа аймаққа бағытталған конденсатын қалыптаса қойған жоқ өндірілетін азот оксиді және қышқыл буларының, - сіңіру, сумен емдеу. нәтижесі қайта конденсациясы және салқындату беріледі сұйытылған қышқыл болып табылады. дайын өнім қоймасына немесе тапсырыс берушіге жіберіледі.

Сипаттар күкірт қышқылымен шоғырландыру

өнеркәсіпте азот қышқылының өндірісін сипаттайды басты міндеті, - рентабельді және оның концентрациясы тиімді жүзеге асыру. оны шешу оңтайлы схемасын әзірлеу үшін бірнеше тәсілдер бар. Ол ең көп тараған болып сол қарастыру пайдалы болып табылады.

біз қаралатын заттар концентрациясы үшін, күкірт қышқылы пайдаланылуы мүмкін екенін атап өтті жоғарыда. оны қолдану тиімділігін арттыру өте ортақ жолы бар - булану арқылы алдын ала ұлғайту азот қышқылы концентрациясының. Оңтайлы, күкірт қышқылымен өңдеу алдында зат 59-60% тәртібін концентрациясы бар деп. Ол іс жүзінде, бұл азот қышқылы өндірісі технологиясы экологиялық көрсеткіштерді төмен деңгейімен сипатталады, айта кету керек. Сондықтан, нитраттар пайдалану ортақ күкірт қышқылы пайдалануға балама ретінде. Біз олардың нақты мәліметтерін оқиды.

нитраттар пайдалана концентрациясы

Көп жағдайларда, аммиак азот қышқылының өндірісін сипаттайды проблеманың шешу үшін, магний нитраты немесе мырыш пайдаланылады. Біріншіден, бұл айтарлықтай көп экологиялық таза күкірт қышқылы пайдалануды қамтитын әдісі қарағанда. Сонымен қатар, бұл технология соңғы өнім ретінде азот қышқылының жоғары сапасын қамтамасыз етуге мүмкіндік береді.

Алайда, оны қолдану кеңінен таралған қиындықтардың пайда болуын анықтау бірнеше кемшіліктері бар. Біріншіден - бұл өндірістік процестің өте жоғары құны болып табылады. Сонымен қатар, бұл технология көптеген жағдайларда күрделі болуы мүмкін, қатты тұрмыстық қалдықтарды өңдеу көрінісін қамтиды.

азот қышқылының шығарумен катализаторларды пайдалану

Ол басқа да заттар (жиі катализаторы ретінде қарастырылады) өнеркәсіптік азот қышқылында өнімді өндіру үшін негізгі шикізат бірге пайдаланылатын деп қарастыру пайдалы болып табылады. өнеркәсіптік бірлігіне оның шығу динамикасын жақсарту, қышқыл шығару табыстылығын арттыру қажеттілігіне байланысты мәселе заттардың пайдалану.

Селективті - мәселеде өнімнің өндірісінде катализаторы негізгі талап. Яғни, ол орта процестер әсер етпей, негізгі химиялық реакцияны әсер етуі керек. Ең жиі, қышқыл катализаторлар өндірісінде қазіргі құрамы пайдаланылады платина болып табылады.

біз жоғары қысымда төмен концентрациясы заттардың шығарумен платина және родий негізіндегі катализаторлардың пайдаланылады, деп атап өтті жоғарыда. Кейбір жағдайларда, сондай-ақ, палладий қорытпалар қосылған қолданылуы. Бірақ олардың базалық металл - платина, оның мазмұны, әдетте 81% -дан кем емес. Бұл жағдайда катализатордың Резюме - негізгі химиялық реакция тез өтуін ынталандыру. Әдетте, бұл сыртқы диффузия ауданының бір бөлігі болып табылады.

Бұл үдерісте бұл катализатор бетіне салыстырмалы оттегі диффузиялық лимиттер байланысты. ауада концентрациясы тиісті салыстырғанда кезде кейде катализатор бетінде азот қышқылын өндіру үшін негізгі шикізат немесе - Бұл функция аммиак жоғары концентрациясы туғызады. азот немесе оның оксиді толық емес тотығу және қалыптастыру, онда түрлі жанама реакциялар үлес салмағын арттыру үшін ықтимал. бетінде осы оттегі байланысты аммиак ығыстыра жеткілікті мөлшерде болуы тиіс. Бұл жағдайда, ол жеткілікті терең тотығуын қол жеткізуге қабілетті.

Ол бірге азот қышқылын өндіру платина катализаторы аралас заттар ретінде пайдаланылады атап өтуге болады. Атап айтқанда, темір-хром. Олар айтарлықтай мәселе заттар босату сипаттайтын экономикалық шығындарды азайтуға болады.

Сондықтан, біз, азот қышқылын өндіру жолдарын қарап оның негізгі түрлері анықталған. түрлер мен зат шығаратын нақты технологиясы байланысты жүзеге асыру қажет азот қышқылын өндіру қадамдар деп, болып табылады. Ол қиындықтар экономиканың көптеген салаларында сұранысқа ие өнім өнеркәсіп өндірісін сипаттайтын қандай енді қарастыру пайдалы болып табылады.

азот қышқылы өндірісінде негізгі проблемалары

біз білеміз, сондықтан, байланыста азот қышқылының өндірісі - қазіргі заманғы өнеркәсіпте ең көп таралған бірі, аммиак тотығу жеделдету және өнім молайтудың катализатордың белсендіруді көздейді. қолайлы катализатордың жеткілікті жоғары баға - басты проблема өнімнің босату болып табылады. Бұл жағдайда, сайлау әрқашан оңтайлы мәні жетпейді. Сонымен қатар, катализатор үшін базалық мүшесі ретінде пайдаланылады платина айтарлықтай бөлігі өндіріс процесінде жоғалуы мүмкін. Нәтижесінде, тағы да, ол өнімнің босату экономикалық тиімділігін төмендетеді.

азот қышқылының өндірісін сипаттайды Тағы бір проблема - экологиялық. біз шикізат концентрациясы күкірт қышқылын пайдалануға болады, және зиянды заттар тиісті өндірістік циклдің өту бойынша құрылған кезде, деп атап өтті жоғарыда. Бұл жағдайда баламалы нитраттардың пайдалану болып табылады - бірақ бұл болып табылады, тағы да, экономикалық шығындарды ұлғайтуды көздейді. Алайда, қазіргі заманғы өндірушілер үшін экологиялық фактор бүгін кірістілік деңгейі сияқты маңызды.