СИНТЕЗ И АНАЛИЗ ХТС В ПРОИЗВОДСТВЕ АЗОТНОЙ КИСЛОТЫ Выполнил студент группы: Проверил доцент 2006 г. Содержание Введение 1. Синтез ХТС 1. Литературная часть 2. Технологическая часть 1. Характеристика исходного сырья, вспомогательных материалов и готовой продукции 2. Модели рассматриваемой ХТС - Химическая модель - Технологическая схема - Структурная модель - Функциональная модель - Операторная модель 2. Анализ ХТС Заключение Список используемых источников ВВЕДЕНИЕ Азотная кислота - один из важнейших продуктов химической промышленности.
По объёму производства азотная кислота находится на втором месте после серной кислоты. Азотная кислота является сырьём для выработки многих продуктов, применяемых в промышленности и сельском хозяйстве. В нашей стране около 40% вырабатываемой азотной кислоты расходуется на производство сложных и азотных минеральных удобрений, нитратных солей (нитратов натрия, калия и кальция). Концентрированная азотная кислота применяется в производстве соединений ароматического ряда для синтеза красителей; в производстве взрывчатых веществ (нитроглицерина, продуктов нитрования толуола), уротропина, диметиланилина, ксилола; в фармацевтической промышленности; для получения нафталина, нитропроизводных бензола, химикатов для фотографии.
Сельское хозяйство потребляет соли азотной кислоты в качестве удобрений главным образом в виде нитрата аммония - аммиачной селитры, получаемой путём нейтрализации азотной кислоты аммиаком.
При получении удобрительных туков потребляется разбавленная азотная кислота, содержащая от 45% до 60% азотной кислоты. В производстве взрывчатых веществ нитрованием толуола, уротропина, ксилола, нафталина и других органических продуктов применяют концентрированную азотную кислоту (96-98%). Для нитрования употребляют смеси азотной кислоты с концентрированной серной кислотой, которая связывает воду, выделяющуюся в процессе нитрования и замедляющая эту реакцию.
В качестве взрывчатых веществ применяют также аммониты - смеси аммиачной селитры с нитропроизводными ароматических соединений и некоторыми другими веществами. Путем нитрования бензола, антрацена и других ароматических соединений получают полупродукты для производства синтетических красителей и ряда важных химикатов. Большие количества азотной кислоты потребляются также в процессе получения серной кислоты нитрозным методом. В последнее время окислы азота и азотная кислота нашли применение в качестве окислительных компонентов ракетного топлива.
Основными потребителями азота являются химическая и металлургическая промышленность. Используют в борьбе с пожарами и для получения низких температур, а также в строительстве. 1.
Синтез ХТС 1.
Этот метод позволил повысить производительность агрегата, снизить капи... Используемый для этой цели алюминиево-палладиевый катализатор обеспечи... Аммиак проходит по трубкам и на выходе из них смешивается с воздухом, ... Облако газов, содержащих пары H2SO4, SO3, SO2, иногда простирается за ... Рис.2.
Основную же массу азотсодержащих продуктов (около 95%) производят на о... Дальнейшая очистка осуществляется в фильтрах, состоящих из чечевицеобр... Структурная схема Функциональная схема Операторная схема 2. Теоретически необходимое количество NH3: С учетом степени окисления: 0... 2.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ Неуклонный рост производства азотной кислоты тесно связан с увеличением объёма отходящих газов, а следовательно, с увеличением количества выбрасываемых в атмосферу оксидов азота.
Оксиды азота очень опасны для любых живых организмов. Некоторые растения повреждаются уже через 1час пребывания в атмосфере, содержащей 1мг оксидов в 1м3 воздуха.
Оксиды азота вызывают раздражение слизистой оболочки дыхательных путей, ухудшение снабжения тканей кислородом и другие нежелательные последствия.
Хвостовые газы производства азотной кислоты содержат после абсобционных колонн от 0,05 до 0,2% оксидов азота, которые по санитарным требованиям без дополнительной очистки запрещено выбрасывать в атмосферу. Радикальное решение проблемы очистки хвостовых газов - каталитическое восстановление оксидов азота горючими газами - водородом, природным газом, оксидом углерода, аммиаком. Условия проведения процесса и тип используемого катализатора определяется видом применяемого газа. Восстановление оксидов азота снижает их содержание в очищенном газе до 0,001-0,005%, что обеспечивает санитарные нормы по содержанию оксидов азота в приземном слое воздуха при мощностях производства кислоты до 1млн.т в год, сосредоточенных в одной точке и при высоте выброса 100-150м. Одним из наиболее реальных способов утилизации оксидов азота, обеспечивающих санитарные нормы содержания оксидов азота в приземном слое атмосферы после рассеивания их из выхлопной трубы, является адсорбционно - десорбционный метод, в котором используется непрерывно циркулирующий сорбент (силикагель). Разработаны способы адсорбции на молекулярных ситах, промывки кислым раствором мочевины и другими промывными жидкостями.
На современных установках получения азотной кислоты нет постоянных источников сточных вод. Эти установки потребляют большое количество обратной охлаждающей воды. Растворы, периодически сливаемые из насосов и другого оборудования, например при проведении ремонта, собирают в прямоток и нейтрализуют.
Перспективы развития азотнокислотного производств Исключительное значение азотной кислоты для многих отраслей народного хозяйства и оборонной техники и большие объёмы производства обусловили интенсивную разработку эффективных и экономически выгодных направлений совершенствования азотнокислотного производства.
К таким направлениям относятся: - создание систем высокой единичной мощности (до 400 тыс.т в год), работающих при повышенном давлении; - разработка высокоактивных избирательно действующих неплатиновых катализаторов окисления аммиака; - возможно более полное использование энергии сжатых отходящих газов и низкопотенциальной теплоты процесса путём создания полностью автономных энерготехнологических схем; - создание замкнутого оборота охлаждающей воды; - решение проблемы очистки отходящих газов с утилизацией адсорбционного - десорбционного метода очистки на силикагеле и цеолитах; - возможно более полное удаление остатков азота из отходящих газов с использованием в качестве восстановителей горючих газов и аммиака.
В ходе данной курсовой работы были построены модели ХТС: операторная, структурная, функциональная, математическая.
Приведены характеристики вспомогательных материалов и исходных продуктов. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Салтанова, В.П. Технология связанного азота: учебник / В.П. Салтанова, Н.С. Торочешников М.: Высшая школа, 1981 205с. 2. Технология связанного азота: учебник / Ф.А. Андреев, СИ. Каргин, Л.И. Козлов, В.Ф. Приставко М.: Химия, 1966 500с. 3. Общая химическая технология / Под ред. А.Г. Амелина М.: Химия, 1977 400с. 4. Курс технологии связанного азота / под ред. В.И. Атрощенко М: Химия, 1968 384с. 5. Основы химической технологии / под ред. И.П. Мухлёнова. — 4-е изд перераб. и доп М: Высшая школа, 1991 463с. ISBN 5-06-001735-4. 6. Кутепов, A.M. Общая химическая технология: учебник / A.M. Кутепов, Т.И. Бондарева, М.Г. Беренгартен 2-е изд испр. и доп М.: Высшая школа, 1990 520с. ISBN 5-06-000493-7. 7. Соколов, Р.С. Химическая технология: учебное пособие / Р.С. Соколов. -Т.1. -М: ВЛАДОС, 2000 368с. ISBN 5-691-00356-9.