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工业硝酸制造的工艺以及用途

文章来源:www.tafrdhg.com 作者:富润迪化工 发布日期:2021年01月04日 浏览次数:

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在奥斯特瓦尔德工艺中, 硝酸是从氨和氧气开始制造的 。硝酸钾和硫酸气体可用于实验室规模的生产硝酸气体。硝酸用于制造炸药,一些金属硝酸盐等。

工业硝酸制造的工艺以及用途

图片:硝酸分子

在本教程中,我们讨论硝酸的以下部分。单击您要学习的部分。单击您想要了解的HNO 3

1.硝酸的特性

2.在实验室准备硝酸

3.生产工业硝酸-奥斯特瓦尔德法

4.硝酸反应

硝酸的特性

强酸

强氧化剂

暴露在阳光下会分解

硝酸分解

当硝酸被加热或暴露在阳光下时,由于其分解,它会变成黄色。在硝酸瓶中观察到的黄色是由于形成了二氧化氮(NO 2)。

工业硝酸生产工艺的原料

氨-NH 3

氧气-2

硝酸制造工艺-奥斯瓦尔德方法

第1步

准备一氧化氮-NO

  • 将NH 3和O 2混合至1:9的体积比。

  • 将混合物加热到850-1000 0 C的温度。该混合物通过Pt / Rh催化剂。然后放热反应发生,并产生NO和H 2 O操作。由于放热反应,反应在开始后很容易发生。

  • 4NH 3(g) + 5O 2(g) →4NO + 6H 2 O (g) + ΔH

  • ΔH 0 = -904kJmol -1

  • 反应在高压下发生。为了更高的压力,必须输入更多的反应物。这增加了反应物和催化剂之间的影响。这增加了反应速率。

  • 过量的空气将确认氨氧化的完整性。

第2步

准备二氧化氮(NO 2

  • 下一步反应得到NO 2(g)该反应应在比先前反应低的温度下进行(<150 0 C)。因此,NO被冷却并且冷空气与NO混合。NO与过量的O 2反应

  • NO (g) + O 2(g) →NO 2(g) + ΔH

  • ΔH 0 = -115kJmol -1

第3步

准备硝酸

  • NO 2(g)在送入水中之前先进行冷却。

  • NO 2(g)在水中的吸收非常好,并生成HNO 3(氧化)

  • 3NO 2(g) + H 2 O 2(l) →2HNO 3(aq) + 4NO (g)

  • 步骤3中释放的一氧化氮(NO)循环到步骤2

硝酸的用途

  • 生产TNT,TNG炸药。

  • 重要化学品

  • 获取溶解的金属

  • 生产肥料

  • 产生金属硝酸盐:

    • AgNO 3:摄影胶片和纸

    • KNO 3:枪粉

    • NaNO 3:保存肉,制造香肠

硝酸制造业对环境的污染

与世界其他化学工业一样,硝酸生产会造成环境污染

  • 通过氨气,大气被污染。

  • 吸入氨会导致健康问题

  • 使用水降低系统温度。当水释放到环境中时,可能会对动植物产生影响。

  • NO&NO 2 会引起酸雨,破坏臭氧层,产生 光化学烟雾

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