ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общие положения. Аппаратура для смешения кислот в процессах нитрования. Материальный баланс смешения кислот и расчет нитрующих смесей. Тепловой баланс смешения кислот в процессах получения нитрующих смесей Нитраторы из "Специальная аппаратура промышленности органических полупродуктов и красителей" Общие положения. Нитрованием называют процесс замещения водородного атома органического соединения характерной группировкой атомов N02 (нитрогруппой), протекающий при непосредственной обработке нитруемого продукта нитрующим агентом. [c.178] Нитруемыми продуктами, в большинстве случаев, являются незамещенные и замещенные углеводороды ароматического ряда, как-то бензол, толуол, ксилол, нафталин, хлорбензол, сульфокислоты нафталина, фенол, нафтолы и т. д. [c.178] В качестве нитрующих агентов в технике используются азотная кислота, меланж (смесь азотной кислоты, серной кислоты и воды), селитра в смеси с серной кислотой, смещанные ангидриды азотной кислоты и органических кислот и т. д. Наиболее широко распространенным нитрующим агентом-является смесь серной кислоты, азотной кислоты и воды, называемая нитрующей смесью. [c.178] Расход азотной кислоты на проведение процесса нитрования близок к соотношениям уравнения (107) и, следовательно, близок к теоретическому. Практически, азотная кислота берется в количествах, превышающих теоретические всего лишь на 1 10%. [c.178] Серная кислота, принимающая участие в процессе, расходуется в больших количествах, причем расход ее зависит от соотношения величин х, у и г. [c.178] Р = 18(д- 98j — концентрация серной кислоты в отработанной кислоте в сотых долях, с —избыток азотной кислоты по сравнению с теоретическим расходом в %. [c.179] Формула (ИЗ) может быть названа уравнением состава нитрующей смеси , так как она выражает зависимость между концентрацией серной и азотной кислот в смеси кислот, применяемой для нитрования. [c.180] Из рассмотрения уравнения состава следует, что в нитрующих смесях концентрация серной кислоты и концентрация азотной кислоты связаны друг с другом прямолинейной зависимостью и состав нитрующих смесей, применяемых для нитрования одного и того же продукта (т. е. для заданных и р), может быть различным в зависимости от наличия составляющих их кислот, но, однако, таким, чтобы содержание серной и азотной кислот в них строго соответствовало уравнению состава . [c.180] Последним положением и руководствуются при расчете нитрующих смесей. [c.181] Следует отметить, что даже минимальный расход серной кислоты весьма значителен по своей абсолютной величине и еще более значительно количество получающейся отработанной кислоты. [c.181] Большие количества серной кислоты, которые, принимая участие в процессах нитрования, не расходуются, а лишь уменьшают свою концентрацию, выдвигают необходимость возврата серной кислоты в последующие циклы процессов нитрования. [c.181] Возврат серной кислоты осуществим достаточно легко, так как получающиеся нитропродукты, в большинстве случаев, нерастворимы в отработанной кислоте и последняя отделяется от них путем простого отслаивания. [c.181] Отработанная кислота может быть укреплена добавками концентрированной кислоты или же путем удаления воды (концентрация выпариванием). [c.181] Укрепленная (концентрированная) серная кислота может вновь применяться для приготовления нитрующих смесей и итти на нитрование. [c.182] Общее представление об аппаратуре процессов нитрования. Производство нитропродуктов, основанное на нитровании, помимо собственно нитрования, предусматривает необходимость проведения целого ряда вспомогательных процессов и операций, связанных как с предварительной обработкой сырьевых материалов, так и с последующей обработкой нитропродуктов. [c.182] Из рассмотрения приведенной схемы следует, что технология производства нитропродуктов требует применения помимо основной аппаратуры целого ряда аппаратов, предназначаемых для проведения вспомогательных процессов. Важнейшими из этих аппаратов являются смесители кислот, предназначаемые для получения нитрующих смесей, отстойники, сепараторы и флорентийские сосуды, используемые для отделения нитропродуктов от отработанных кислот, промывные аппараты и нейтрализаторы, служащие для очистки нитропродуктов, грануляторы, кристаллизаторы и пр. [c.182] Все эти аппараты наряду с основной реакционной аппаратурой являются предметом рассмотрения настоящей главы. [c.182] Общие положшия. Смешение кислот в процессах нитрования имеет своей целью получение определенного состава нитрующих смесей из тexшiчe киx и отработанных кислот, содержащих серную кислоту, азотную кислоту и воду. [c.183] Приготовление нитросмесей является довольно несложной технологической операцией — для получения нитросмеси из исходных составляющих достаточно смещать рассчитанное количество последних и отвести тепло, выделяющееся в ре зультате смещения. Перемещивание и охлаждение лeдyet считать важнейшими факторами, от которых зависит и направление протекания самого процесса и мощность оборудования. [c.183] Необходимость отвода тепла при приготовлении нитрующих смесей диктуется тем, что процесс протекает с выделением тепла, а повышение температуры смешиваемых кислот сверх 35—40° не допускается. Высокая температура при смешении кислот приводит к частичному разложению азотной кислоты, испарению ее и более интенсивной коррозии аппаратуры, т. е. при высокой температуре имеют место большие потери азотной кислоты и быстрый износ аппаратуры. [c.183] Вернуться к основной статье