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工业制盐酸
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浅析工业制硝酸氧化的性能特点

2020-05-18 09:20:18

硝酸工业与合成氨工业密接相关,氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,氨氧化法是工业生产中制取硝酸的主要途径,其主要流程是将氨和空气的混合气(氧:氨≈2:1)通入灼热(760~840℃)的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮,随后将二氧化氮通入水中制取硝酸。稀硝酸、浓硝酸、发烟硝酸的制取在工艺上各不相同。反应在高温高压条件下进行。

 

  用氨催化氧化的方法制硝酸,工业制硝酸主要有三步。

1、将氨和空气的混合气(氧:氮≈2:1)通入灼热(760~840℃)的铂铑合金网,在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。其7a64e4b893e5b19e31333431343065反应式为4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O。

2、生成的一氧化氮利用反应后残余的氧气继续氧化为二氧化氮。氨催化氧化后的气体中主要是 NO、H₂O以及没有参加反应的 N₂、O₂,将该气体冷却降温到 150-180℃,NO继续氧化便可得到二氧化氨。其反应式为2NO+O₂=2NO₂。

3、随后将二氧化氮通入水中,水吸收二氧化氨气体生成硝酸和一氧化氨。其反应式为3NO₂ + H₂O = 2HNO₃+ NO。


  从反应式可以看出,用水吸收的 NO₂,只有⅔生成硝酸,还有⅓转化为NO。要利用这部分NO,须使其氧化为NO₂,氧化后的NO₂仍只有⅔被吸收。因此从吸收塔出来的尾气中尚含有少量未被吸收的NO,为消除它们对大气污染,可用烧碱溶液吸收,制得重要的化工原料NaNO₂,有关化学方程式为2NaOH+NO+NO₂=2NaNO₂+H₂O。


  氨催化氧化法制得的硝酸浓度一般为50%左右,如果要制更浓的硝酸,可用浓硫酸、硝酸镁作为吸水剂,然后蒸馏稀HNO₃,即可得到96%以上的浓硝酸。


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