業界で硝酸：技術、工程、特徴

硝酸 - 工業用原料の中で最も人気のあるタイプの中で。 その生産は、さまざまな方法で行うことができます - 顧客に納入しなければならない酸の何種類によって異なります。 関連する技術の本質とは何ですか？ 彼らはどのように硝酸プラントでの出力の種類に関係していますか？

工業生産 硝酸： 技術の歴史

まず第一に、ロシアで硝酸の生産を開発する方法についての歴史的事実を研究するのに有用であろう。 私たちが入手可能な情報に従うならば、物質の放出が、その後ピーターI.下に開始した国内産業では、ロモノーソフは、提案された 製造方法 硝酸から硝酸のを- 20世紀初頭には、当該物質の生産のための主原料と考えられていたまで、物質が実際にあります。

硝酸塩とともに、硝酸生産はと業界で行われた硫酸。 二つは、硝酸、硫酸形成され、物質相互作用すると考え 酸化ナトリウム。 この方法の利点は、約96から98パーセントの濃度で硝酸を得る能力である（原料要求品質の使用を想定）。

原料処理速度を増加させることを支持して、生成物出力の大容量を提供する - 適切な技術は、十分に活性向上します。 しかし、それは徐々に硝酸の製造は、アンモニア酸化の接触によって行われた概念への道を与えられました。

また、彼は、酸の生産のための主原料として使用する方法考案 一酸化窒素 雰囲気から対応するアークガスの酸化により生成します。 それは、第一の方法によれば、表示を保持 - より経済的に有益です。

加圧下に機能し、産業インフラの関与 - 硝酸の生産への技術的アプローチの向上に伴い、物質の生産の最善の選択肢であるアプローチを形成しました。 それに代わるもの - 経済的観点から、費用対効果の高い少なくなると考えられている大気圧、で酸を生成します。

正常または高圧での物質の放出は、アンモニアから硝酸の生産を示唆しています。 他の二つの利点を組み合わせた合成方法もあります。 硝酸の特性合わせ方法は、大気圧でのアンモニアの酸化、およびその吸収の実装では、まず、ある - 上昇した場合。

アンモニアは今、水や大気とともに、問題の物質の生産のための主原料と考えられています。 私たちは、より酸の製造におけるその使用の特異性を検討してみましょう。

硝酸の生産のための原材料

したがって、インクルード主原料使用でインクルード生産ザ物質の下に配慮 - アンモニア、空気、水。

これは、精製された形態でのアンモニアを使用する必要があります。 このために、様々な生産サイクルで、彼は特別な蒸発、蒸留装置内で洗浄されます。 同様に、硝酸のリリースで使用され、清浄な空気されるべきです。 彼はまた、特殊な装置を用いて濾過します。 次に、硝酸のリリースで使用される水は、不純物および塩の洗浄します。 多くの場合、問題の物質の純粋な凝縮物を使用する必要があります。

私たちは、問題の物質を表すことができる種で、また、硝酸の各タイプの方法を検討してみましょう。

硝酸及びその生産の基本的な段階の品種

希薄と集中 - 近代的な工場で生産硝酸の2種類があります。 希硝酸の製造は3つの主要なステップ内で行われます。

• アンモニア転化（その最終生成物 - 酸化窒素）。
• 取得 二酸化窒素を 、
• 水を用いて窒素酸化物の実装吸収。

近代的な工業プラントではAK-72のいわゆるスキームに希硝酸の版を配布しました。 しかし、そこにはもちろん、あり、そして物質の他の技術のリリース。

次に、濃硝酸の製造は、希釈形態または直接合成によって物質の含有量を上げることによって行うことができます。 第一の方法は、通常、多くの分野でこの材料の適用のためには不十分であることができる約68％の濃度で酸溶液を得ることができます。 したがって、また、97から98パーセントのオーダーの物質濃度を得るために、直接合成法を分散。

私たちは、硝酸の生産は、1つまたは別の種で行われているかをより詳細に検討してみましょう。 私たちの上に希釈された物質の問題は、スキームAK-72の下で行うことができると指摘しました。 その特異性の始まりに関する研究。

AK-72の技術で酸生産を希釈

硝酸の産生が閉サイクルの使用を伴うによって考慮方式は、伴います。

• アンモニア転化。
• 0,42-0,47 MPaでのオーダーの冷却ガス圧を伴います。
• 実装は1,1-1,26 MPaでのオーダーの圧力下吸収を酸化物です。

最終生成方式AK-72 - 約60％の濃度の硝酸。 この技術の枠組みの中で硝酸は、以下のような手順で行われます。

• 工業用ユニットおよびその精製の実施に大気から空気の受信を確保します。
• 圧縮空気、プロセスストリームへのその分割。
• 実施アンモニア蒸発、油および他の不純物からの適切なガスの精製、ならびにそれに続く加熱。
• 混合ザ・精製アンモニアと空気、その後の精製ザ混合物、および転送することにインクルード触媒。
• 窒素ガスおよび冷却の調製。
• 硝酸で凝縮物を収集します。
• 濃度及び硝酸の吸光度。
• 冷却し、得られた生成物の精製。

既製酸は、ストレージにまたは顧客に送信されます。

硝酸の生産したと考えられテクノロジー、一緒に - AK-72が適用される約0.7 MPaでの圧力の下で機能し、産業基盤を確保することが含ま物質の放出のもう一つの人気の概念です。 その特徴を考慮してください。

ニュアンス：0.7 MPaでの圧力の下で製品の製品技術

技術を通じ、問題に、希硝酸の製造を行って - AK-72コンセプトの代替として。 これは、問題の物質を製造し、次の段階の実装を必要とします。

まず、従来のように、空気が清浄化されます。 このためには、原則として、それは2段フィルタを適用します。 さらに、空気圧縮機によって圧縮された空気清浄prosheshdy、 - 指数約0.35 MPaで。 空気が加熱される - 約175度の温度へと冷却されなければなりません。 この問題が解決されたら、それは、その圧力が約0.716 MPaのに増加している追加の圧縮に送られます。 アクションnitrotnyhガスによって約270° - 新興空気流が、順番に、高い温度まで加熱されます。 それは特別な産業単位でアンモニアと混合された後。 物質による液体の蒸発に形成される気体状態、中に最初に酸の場合の放出を活性化します。 また、アンモニアを洗浄しなければなりません。 ガスを準備した後、加熱された空気と同時にミキサーに供給しました。 この混合物は濾過し、精製した後、アンモニア転化に供給しました。 約900度 - 対応する手順は、非常に高温で白金とロジウムの合金のグリッドを用いて行われます。 この場合の変換率は約96％です。

この技術により、硝酸生産は、亜硝酸ガスの形成を含みます。 これらは、冷却され、工業単位の特別な領域に表示されています。 この精製水の蒸発及び高圧蒸気の出現に起因します。 工業用窒素ガスの対応する単位面積を通って伝導酸化剤に移動します。 彼らの酸化は、前のステップ酸生産に一部がすでに行われていることに注意すべきです。 しかし、酸化剤には、それが一層強くなります。 したがって窒素ガスは、約335度に加熱されます。 その後、彼らは特別な熱交換器で冷却され、その後、 - 凝縮器に送信されます。

次いで硝酸を低濃度で産生されます。 これは、残りの窒素ガスから分離されなければならない - セパレータをこのために使用されます。 それから硝酸吸収領域産業ユニットに供給しました。 酸は、それ以下の単位で流れます。 その濃度が増加するように、同時にそれは、窒素酸化物と相互作用します。 出力時には約百分の55から58です。 これは通常、除去しなければならない溶解酸化物を含有する：この物質は、ユニットの面積をパージするように指示されているため。 酸酸化物から抽出された加熱された空気を使用して。 完成した製品は倉庫に置かれたり、顧客に出荷されます。

濃酸の製造：直接合成

生産は希硝酸、濃厚研究で離型剤の特異性をどのように行われるか検討しました。 窒素酸化物の形で原料の直接合成により得る酸 - 最も費用対効果の高い技術の中で、関係企業は、プロファイルに対応します。

この方法の本質 - との間の化学反応を促進する上では、物質、水、および約5 MPaでの圧力で酸素と述べました。 圧力と大気圧に近い温度で可能な液体の形態で二酸化窒素の遷移を確実にする：技術は、そのため希釈に基づいて濃硝酸型の生産は、警告を有しています。 しかし、いくつかの反応中の物質の濃度は、常圧で液体状態への翻訳のためには不十分であり、上げる必要があります。

希薄から濃厚酸生産

例えば硫酸のような-この場合、酸の濃度は、吸収性物質によって想定される リン酸、 硝酸塩の種々の溶液。 次のように希硫酸を使用することに基づいて濃硝酸生産タイプの基本的な手順。

まず、原料は、2つのストリームに分割される：第1蒸発器は、第二に供給される - 領域は、冷たい産業ユニットを外します。 硫酸、希硝酸の第二の流れの上方に位置する装置に供給されます。 それは硝酸から蒸発することにより、ユニットの下部には、順番に、混合物が使用される加熱蒸気を、行われます。 その蒸気は冷蔵庫に後の出力装置を、立ち上がります。 そこ酸蒸気が凝縮 - アップをその濃度が98から99パーセントに達するまで。

この場合には、窒素酸化物の製造のこの段階の枠組みの中に存在するものの一部は、酸を吸収しました。 これらは、ほとんどの場合、この目的は、凝縮器に送られ、硝酸のペアを使用するため、生成物から除去しなければなりません。 吸収、水処理 - 凝縮抽出された窒素酸化物及び酸蒸気は、デバイスの異なる領域に向けられ、形成されていません。 結果は、再び凝縮し、冷却に供給される希薄酸です。 完成した製品は、倉庫や顧客に送信されます。

プロパティは、硫酸で集中します

業界で硝酸の産生を特徴付ける主なタスク、 - 費用対効果およびその濃度の効率的な実装。 その解決策の最適なスキームを開発するには、いくつかのアプローチがあります。 最も一般的なものを考慮することが有用です。

上記の我々は、問題の物質の濃度のために、硫酸を使用することができることを指摘しました。 蒸発による予備増加硝酸濃度 - そのアプリケーションの効率を高めるために、非常に一般的な方法があります。 最適には、硫酸で処理する前に物質が59から60パーセントのオーダーの濃度を有すること。 それは実際には、この硝酸製造技術は、環境性能の低いレベルによって特徴付けられる、ということは注目に値します。 したがって、硝酸塩を使用することが一般的で硫酸の使用に代わるものとして。 私たちは、彼らの特定の詳細を検討します。

硝酸塩を使用した濃度

ほとんどの場合、アンモニアから硝酸の産生を特徴付ける問題の解決策のために、硝酸マグネシウム又は亜鉛を用います。 まず第一に、それは硫酸を用いる方法よりもかなりより環境に優しいです。 加えて、この技術は、最終製品としての硝酸の最高品質を可能にします。

しかし、それは、そのアプリケーションで広く困難の外観を決定するいくつかの欠点があります。 まず第一に - これは、製造プロセスのかなりコストが高いことです。 さらに、この技術は、多くの場合、複雑になる可能性固体廃棄物の処理の外観を必要とします。

硝酸のリリースで触媒の使用

他の物質は、工業（しばしば触媒として見なさ）硝酸中の生成物の生産のための基本的な原料と一緒に使用されることを考慮することが有用です。 工業用ユニットに、その出力のダイナミクスを向上させること、酸のリリースの収益性を高める必要性に起因する問題の物質の使用、。

問題の製品の生産における触媒のための主な要件 - 選択。 つまり、それは二次的プロセスに影響を与えることなく、基本的な化学反応に影響を与える必要があります。 ほとんどの場合、酸触媒の製造における本発明の組成物において利用される白金です。

上記の我々は、高圧で低濃度の物質の放出と白金とロジウムをベースとする触媒を利用していることを指摘しました。 いくつかのケースでは、また、パラジウム合金の添加に適用されます。 しかし、それらのベース金属 - プラチナ、その含有量は、通常81％以上です。 この場合、触媒の概要 - 基本的な化学反応の迅速な通過を刺激します。 原則として、外部拡散領域の一部です。

このプロセスでは、触媒表面に対する酸素の拡散限界に依存します。 空気中の濃度を有する対応する数字と比較した場合、時には、触媒の表面上に硝酸を製造するための基本的な原料または - この機能は、アンモニアの高い濃度を引き起こします。 窒素またはその酸化物の不完全酸化および形成が存在する様々な副反応の比重を増加させることができます。 表面にこの酸素に関連してアンモニアを移動するのに十分な量であるべきです。 この場合、十分に深い酸化を達成することができます。

硝酸の製造における白金触媒と一緒に組み合わさ物質として利用されることに留意されたいです。 具体的には、鉄 - クロム。 彼らは非常に問題の物質の放出を特徴付ける経済的コストを削減することができます。

そこで、我々は、硝酸の生産の方法を見て、それの主な種類を同定しました。 種と物質を製造する特定の技術に依存して実装するために必要な硝酸製造工程と同様にそれは、あります。 困難が経済の多くの分野で求められている製品の工業生産を特徴付けるものを今検討することが有用です。

硝酸の製造における主要な問題

我々はすでに知っているように、接触による硝酸の生産 - 近代産業で最も一般的なの一つは、アンモニアの酸化を促進し、製品の歩留まりを向上させるために、触媒の活性化を伴います。 適当な触媒の十分に高い価格 - 主な問題は、中の製品のリリースです。 この場合、選択性は常に最適値に到達していません。 また、触媒のための不可欠な要素として使用される白金のかなりの部分は、製造中に失われる可能性があります。 その結果、再び、それは製品リリースの経済効率を低下させます。

硝酸の生産を特徴付ける別の問題 - 環境。 我々は、原料の濃度は、硫酸を使用することができたときに有害物質は、対応する生産サイクルの通過時に形成されることに留意の上。 この場合の代替は、硝酸塩を使用することである - しかし、これは、再び、経済的コストの増加を意味しています。 しかし、現代のメーカーの環境要因は、今日は、収益性のレベルと同様に重要です。