АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Теоретические основы процесса

Читайте также:
  1. A) это основные или ведущие начала процесса формирования развития и функционирования права
  2. III. ИСТОРИКО-ЛИТЕРАТУРНЫЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОНЯТИЯ
  3. V1: Социально-правовые основы природопользования
  4. А) Теоретические основы термической деаэрации
  5. Анализ бизнес-процесса(ов) предприятия и построение моделей
  6. Безопасность технологического процесса и оборудования
  7. Биотические отношения как основы формирования биоценоза.
  8. В рамках единого педагогического процесса коррекция выступает как совокупность коррекционно-воспитательной и коррекционно-развивающей деятельности.
  9. В чем сущность процесса известкования воды.
  10. В чем сущность процесса коагуляции воды.
  11. Важнейшие показатели процесса естественного возобновления леса.
  12. Важнейшими факторами развития личности являются (фактор — движущая сила, причина какого-л процесса, явления) противоречия, обусловленные наследственностью, средой и воспитанием.

 

Дегидрирующий агент должен удовлетворять следующим требованиям:

· высокая эффективность разделения компонентов при низкой стоимости;

· технологичность применения;

· термическая стойкость;

· низкие токсичность и коррозионная активность.

А.В. Сапожников и П. Паскаль предприняли исследования смеси вода–азотная кислота в присутствии серной кислоты. Результатами этих исследований явились диаграммы, на которых представлены зависимости:

а) температуры кипения от состава тройной смеси (рис.31);

б) состава паров выделяющихся при кипении тройной смеси при атмосферном давлении (рис. 32).

Построение таких диаграмм основано на том, что сумма перпендикуляров, опущенных из любой точки внутри равностороннего треугольника на его стороны, равна высоте треугольника (принцип построения диаграмм).

Пользуясь этими диаграммами можно определить состав паровой фазы, состоящей из азотной кислоты и воды, и температуру кипения в зависимости от исходного состава жидкой тройной смеси.

На практике, как правило, приходится решать и другую задачу: определить состав начальной тройной смеси с целью получения конечной заданной концентрации продукционной НNO3. Здесь же реализуется цель уменьшения расхода Н2SO4.

Для осуществления процесса перегонки берут Н2SO4 высокой концентрации, что ведет к улучшению технико-экономических показателей процесса.

Расход Н2SO4 будет тем больше, чем сильнее разбавлена азотная кислота. В основном применяют Н2SO4 с концентрацией 92–93% мас. (такую кислоту в технике называют «купоросным маслом»).

Пример: Определить состав тройной смеси (в %), состоящей из 50 %-ной НNO3 и 100 %-ной Н2SO4, с целью получения 95 %-ной НNO3.

Соединяем прямой линией вершину треугольника (100 %-ная Н2SO4) с противоположной стороной, причем концентрация Н2О в смеси с НNO3 составляет 50 % (100 %общ.–50 % азотная кислота=50 % вода). В точке пересечения прямой с кривой содержания 95 %-ной НNO3 в парах определяем состав тройной смеси. Он будет соответствовать 48 % мас. Н2SO4, 26 % мас. НNO3 и 26 % мас. Н2О.

При перегонке серная кислота разбавляется до 68–70 %-ной концентрации, в которой содержится до 0,03 % мас НNO3 и растворенных оксидов азота. Последние образуют с Н2SO4 нитрозилсерную кислоту (до 0,01 % мас.) НNSO5 по следующим реакциям:

N2O3+2H2SO4=2HNSO5+H2O, (36)

2NO2+2H2SO4=HNSO5+НNO3. (37)

Нитрозилсерная кислота оказывает сильное коррозионное действие на аппаратуру, поэтому на практике стремятся к более полной денитрации отработанной серной кислоты. Этот процесс осуществляют непосредственно в перегонной колонне схемы концентрирования НNO3 путем нагрева смеси острым паром.

При разбавлении Н2SO4 водой происходит гидролиз нитрозилсерной кислоты по реакции:

HNSO5+H2O=Н2SO4+НNO2. (38)

Поскольку гидролиз сопровождается нагревом (острый пар), то получаемая азотистая кислота разлагается:

3НNO2=НNO3+2NO+Н2О. (39)

С увеличением температуры степень гидролиза возрастает для HNSO5. Образующаяся NO незначительно растворяется в Н2SO4, причем при концентрации Н2SO4 равной 68,5 % мас. содержание NO в растворе минимально и составляет ~ 0,001 % мас.

Таким образом, можно констатировать, что для проведения процесса концентрирования НNO3 в оптимальных условиях необходимо:

1. В колонне для нагрева использовать острый пар в таком количестве, чтобы вводимого с ним тепла хватало для нагрева смеси до 150–160 °С (см. диаграмму);

2. Разбавление Н2SO4 проводить конденсатом этого пара до концентрации 68–70 % мас. Это дает следующие преимущества:

а) легче концентрировать серную кислоту;

б) в системе присутствует наименьшее содержание нитрозилсерной кислоты за счет гидролиза;

в) содержание NO в растворе имеет минимальное значение (0,001 % мас.).

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.)