ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Физико-химические основы нитрозного процесса из "Технология серной кислоты Издание 2" В нитрозном процессе окисление ЗОг происходит с помощью оксидов азота, растворенных в серной кислоте, поэтому прежде всего необходимо рассмотреть свойства оксидов азота и абсорбцию их серной кислотой. [c.246] Эта реакция отличается от большинства гомогенных реакций тем, что ее скорость понижается с повышением температуры. [c.246] В нитрозных газах общее содержание оксидов азота меньше 15%, а степень окисления N0 редко превышает 0,5, поэтому из уравнения (9-7) следует, что возможное содержание N204 в газах нитрозного процесса очень мало. [c.246] Оксид азота МгОз (азотистый ангидрид) при комнатной температуре представляет собой газ это соединение устойчиво только при высоком давлении. При 25 °С и давлении 0,1 МПа лишь 10,5% эквимолекулярной смеси оксидов азота (МО+ЫОг) находится в виде ЫгОз остальное количество азотистого ангидрида разлагается на N0 и N02. При температуре 3,5 °С азотистый ангидрид снижается с образованием жидкости сине-голубого цвета, которая также быстро разлагается. [c.247] В условиях нитрозного процесса содержание азотистого ангидрида в газе по сравнению с суммарным содержанием (N0+ +НОг) весьма незначительно. [c.247] Свойства нитрозы. В технике нитрозой называют растворы оксидов азота (НгОз) в водных растворах серной кислоты. Оксиды азота в зависимости от степени их окисления образуют нитрозилсерную кислоту в соответствии с уравнением (9-14) или нитрозилсерную и азотную кислоты — с уравнением (9-8). [c.247] Растворимость N2O3 в водных растворах серной кислоты пропорциональна давлению оксидов азота и понижается с ростом температуры. [c.248] Скорость абсорбции оксидов азота. В газе башенных систем содержатся оксиды азота различной степени окисления (N0, NO2, N2O3). Они должны быть возможно полнее выделены из газа в последней стадии нитрозного процесса, так как окисление NO2 протекает в жидкой фазе, непоглощенные оксиды удаляются в атмосферу с отходящими газами и таким образом теряются. [c.248] Экспериментально показано, что скорость абсорбции оксидов азота из эквимолекулярной смеси N0 и NO2 почти в 2 раза выше, чем из газа, содержащего только NO2. Следовательно, эквимолекулярное соотношение N0 и NO2 в газе является оптимальным условием для протекания процесса абсорбции оксидов азота серной кислотой. [c.248] С увеличением плотности орошения насадки скорость абсорбции оксидов азота вначале возрастает по достижении определенной плотности орошения дальнейшее увеличение скорости абсорбции не наблюдается. [c.249] Характер зависимости скорости абсорбции оксидов азота серной кислотой от скорости газа и плотности орошения насадки башен показывает, что основное влияние на скорость поглощения оказывает химические процессы, протекающие в жидкой фазе, а не диффузионные процессы в газовой и жидкостной пленках. Об этом же свидетельствует повышение скорости абсорбции с увеличением концентрации серной кислоты и понижением температуры, так как в этих условиях уменьшается гидролиз нитрозилсерной кислоты. [c.249] На основании сказанного можно сделать следующие выводы. [c.249] На рис. 9-2 видно, что значительное уменьшение статических потерь оксидов азота возможно при увеличении концентрации кислоты, орошающей последнюю башню, до 80% Н2804. Дальнейшее повышение концентрации кислоты незначительно влияет на статические потери, поэтому его рекомендуют лишь в тех случаях, когда 80%-ная и более концентрированная серная кислота могут быть получены без ущерба для работы продукционной зоны башенной системы или когда концентрированная серная кислота может быть введена в систему со стороны. [c.250] Абсорбции диоксида серы нитрозой. Так как в нитрозном процессе окисление ЗОг оксидами азота протекает в жидкой фазе, то оно может происходить только после того, как диоксид серы будет поглощен нитрозой. Поэтому скорость абсорбции ЗОг является одним из основных факторов, определяющих скорость нитрозного процесса получения серной кислоты. [c.250] Поскольку абсорбция диоксида серы осложняется протеканием химической реакции, скорость этого процесса зависит как от диффузии ЗОг через газовую и жидкостную пленки, так и от скорости реакции в жидкой фазе. Влияние каждого из этих факторов проявляется в определенных условиях и пределах, поэтому для установления оптимальных условий процесса следует учитывать каждый из них в отдельности и во взаимосвязи с другими факторами. [c.250] С повышением температуры и увеличением концентрации оксидов азота в нитрозе скорость абсорбции SO2 ею возрастает. [c.251] В нитрозном процессе концентрация SO2 в газе изменяется в узких пределах концентрация кислорода меняется также очень незначительно. Эти изменения не оказывают существенного влияния на скорость абсорбции диоксида серы нитрозой. [c.251] Вернуться к основной статье