ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Производство жидкой двуокиси азота из "Общая химическая технология Том 1" Процесс прямого синтеза концентрированной азотной кислоты включает промежуточную стадию — производство жидкой двуокиси азота. [c.368] Двуокись азота кипит под атмосферным давлением при 4-21,5 , температура кристаллизации ее —10,8°. Примеси воды, трехокиси азота или азотной кислоты резко снижают температуру кристаллизации. [c.368] Для получения двуокиси азота из нитрозных газов необходимо конденсировать водяной пар, содержащийся в газовой смеси, окислить окись азота до двуокиси и выделить двуокись азота из газовой смеси в жидком состоянии. [c.368] Конденсация водяного пара. При производстве концентрированной азотной кислоты требуется только 0,5 г-мол воды на 1 г-мол окиси азота для синтеза кислоты и небольшое количество для разбавления ее до 98 /о. Поэтому нитрозные газы необходимо очень быстро охладить для конденсации большей части водяного пара. Время охлаждения должно быть выбрано так, чтобы окись азота не успела сколько-нибудь значительно окислиться в двуокись азота и последняя — вступить в реакцию с водой. Под атмосферным давлением время охлаждения нитрозных газов обычного состава должно составлять 0,1—0,2 сек. Предназначенный для этой цели скоростной холодильник должен иметь возможно более развитую поверхность охлаждения при нaимeньuJeм внутреннем объеме и не оказывать большого сопротивления прохождению газов. Скоростные холодильники изготовляют, например, из труб с внутренним диаметром около 20 мм. Конденсат, получающийся в скоростном холодильнике под атмосферным давлением, представляет собой 2—3%-ную азотную кислоту. [c.368] Конденсация двуокиси азота. Двуокись азота может быть выделена из нитрозных газов посредством конденсации или растворения. Температура, до которой нужно охладить нитрозные газы, чтобы сконденсировать двуокись азота, определяется ее парциальным давлением. [c.369] Для выделения двуокиси азота из нитрозных газов, полученных окислением аммиачновоздушной смеси под атмосферным давлением, газы следует охладить приблизительно до —60°. При этой температуре двуокись азота выделяется в твердом состоянии. Такой метод был осуществлен в промышленности в период первой мировой войны, но он крайне несовершенен, так как требует низких температур и чередования стадий кристаллизации и оттаивания продукта. [c.369] Значительно легче выделить двуокись азота из газов, полученных окислением аммиачнокислородных смесей. Эти газы содержат окись азота, кислород, немного азота и водяной пар. После конденсации основной массы водяного пара в скоростном холодильнике и отделения образовавшейся очень разбавленной азотной кислоты газ охлаждают в обычном конденсаторе, причем образуется 60%-ная азотная кислота, которая может быть использована для синтеза концентрированной кислоты. Далее газ охлаждается в рассольном холодильнике примерно до —10°, т. е. до температуры, при которой двуокись азота еше не замерзает. Таким образом конденсируется значительная часть окислов азота, содержащихся в газе. Метод требует большого расхода кислорода. [c.369] На установках, работающих под повышенным давлением, можно получить жидкую двуокись азота, если нитрозные газы направить сначала в холодильник скоростного типа. Здесь получается конденсат, содержащий 30—35% HNOз. Во втором, рассольном холодильнике при охлаждении до —10° конденсируется часть двуокиси азота, содержащейся в газе, остальные окислы азота используются для получения разбавленной азотной кислоты. [c.369] Проще и с ббльшими выходами можно получать двуокись азота на установках для производства азотной кислоты комбинированным способом. В этом случае достаточно установить рассольный холодильник после турбокомпрессора. [c.369] выделяющиеся при обработке нитрит-нитратных щелоков азотной кислотой (стр. 363), содержат много окиси азота. После окисления ее кислородом возможно почти полностью сконденсировать образовавшуюся двуокись азота охлаждением до —10°. Вместо кислорода для окисления окиси азота может быть применена азотная кислота. [c.369] Составы сосуществующих жидких фаз даются точками пересечения горизонтали с кривой. Точка, в которой обе ветви кривой сливаются, отвечает критической температуре, при которой обе жидкости растворяются друг в друге в любых отношениях. Критическая температура для первой системы 61° (раствор содержит 31,4% ЫОг), а для второй системы 43° (раствор содержит 31,7% ЫОг), т. е. при добавлении воды к азотной кислоте критическая температура растворения понижается. [c.370] При низком парциальном давлении двуокиси азота в нитрозных газах растворение ее в азотной кислоте производят при температуре около —10°. Полученный раствор содержит около 30%. ЫОа. [c.370] Вернуться к основной статье