Химия скачать реферат

[ книги ] [ рефераты ] [ тесты ] [ ридеры ] [ регистрация ] [ вход ]
[ новинки книг ] [ категории книг ] [ правила ]

Анализ и технологическая оценка химического производства скачать реферат

1. Технология производства соляной кислоты
Соляная кислота—бесцветная жидкость, представляющая собой раствор хлористого водорода в воде. Она энергично растворяет многие металлы и их окислы. В технике применяется как соляная кислота, так и хлористый водород.
Хлористый водород используют для производства хлорорганических продуктов путем гидрохлорировании органических соединений, например этилена , ацетилена.
(Соляную кислоту применяют для получения хлоридов Zn, Ba. Mg, Са, Fe, A1 и т. д., для травления при пайке и лужении, и цветной металлургии (извлечение Pt, An), при гидролизе древесины, в производетве красителей, для гидрохлорировании органических соединении и т. д.
Процесс получения соляной кислоты имеет две стадии;
1) получение хлористого водорода;
2) абсорбция xлористого водорода водой.
Существуют два способа получения хлористого водорода: сульфат¬ной и синтетический. Кроме того, в производстве; соляной кислоты ИСпользуют хлористый водород, являющийся отходом при хлорировании насыщенных углеводородов
Сульфатный способ получения хлористого водорода основан на взаимодействии твердой поваренной соли с серной кислотой
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2НС1 — Q.
Процесс синтеза проводят в муфельных печах при температуре 500—550° С, обогрева¬емых через стенку топочными газами. Концент¬рация хлористого водорода н газе от 30 до 50% НС1. Способ находит применение, но новых производств не организуют.
При синтетическом способе синтез хлорис¬того водорода проводится по реакции
Н2 + С12—» 2НС1 + 184,33 кдж
Cyxoй хлор и водород при нормальных условиях и в темноте не реагируют между со¬бой, но на свету или при нагревании в присут¬ствии паров воды реакция взаимодействия их сопровождается взрывом.
Синтез проводят при избытке 5—10% водорода и высокой температуре в печи, корпус ко¬торой изготовляют из углеродистой или легированной стали, а крышку из асбеста. Нижняя часть печи (рис.1) выложена огнеупорным материалом. В ней помещена горелка, состоящая из двух концентрически расположенных стальных трубок. По наружной трубке в печь подается водород, а по внутренней — хлор. Которые на выходе из горелки смешиваются и спокойно реагируют; образуя факел горения с температурой 2000—2400° С.
Абсорбция хлористого водорода в воде идет с выделением большо¬го количества тепла (образование гидратов), которого достаточно для нагревания кислоты до кипения. Для получения более концентриро¬ванной соляной кислоты необходим отвод тепла, так как растворимость хлористого водорода в воде с повышением температуры уменьшается.
Поглощение НС1 проводят в абсорберах с отводом тепла. Через стенку (изотермическая абсорбция) или с отводом тепла в результате испарения части воды (адиабатическая абсорбция).
Соляная кислота выпускается следующих сортов: техническая (27,5% НС1); синтетическая (31% НС1), ингибиторная (20% НС1) и реактивная (35—38% НС1, плотность при 20°С равняется 1,17— 1,19 г/см3).
Кислоту перевозят и хранят в гуммироваявых стальных цистер¬нах и контейнерах, в фаолитовых баках и контейнерах и в емкостях, изготовленных из керамики и стекла При введении в кислоту 1—3% ингибитора активность НС1 к стали снижается в 150—200 раз, поэтому ингибиторную кислоту перевозят в стальных нефутерованных цистернах.
2.Производство азотной кислоты
Безводная азотная кислота HNO3—тяжелая бесцветная жидкость плотностью 1520 кг/м3 (при 15° С). Она замерзает при темпе¬ратуре —47° С и кипит при 85°С, При кипении HNO3 частично разла¬гается с выделением двуокиси азота. С водой HNO3 смешивается в любых соотношениях, выделяя тепло, а с двуокисью азота образует нитроолеум.
Концентрированная кислота не реагирует с алюминием, хромом и даже железом, поэтому аппаратуру для получения азотной кислоты готовят из xpoмоникелевых сталей, алюминия или из стали, футерованной кислотоупорной керамикой.
Получение слабой азотной кислоты имеет две стадии;
а) окисление аммиака до окиси азота N0;
б) переработка N0 в азотную кислоту.
Окисление аммиака проводятся при температуре 800—900°С в присутствии катализатора, изготовленного из сплава платины н родия (5—10%) в виде сеток, сплетённых из тонкой проволоки. Кроме пла¬тины, могут применяться менее активные катализаторы на основе окиси кобальта или железа с активирующими добавками. Аммиак может окисляться при 900°С и без катализатора, но в этом случае получается не окись азота, а азот:
4NH3 + 3О2 =2N3 + 6Н20 + Q.
Катализаторы очень чувствительны к примесям сероводорода, пыли и т, д., поэ¬тому воздух перед смешением с аммиаком тщательно очищается. На рис. 2 показана схема контактного аппарата для окисления аммиака под атмосферным давлением. Аппа¬рат имеет корпус цилиндрической формы в ней закреплены платино-радиовые сотки (3—4 шт.) и поролитовые трубки (из порис¬той керамики) для очистки воздушко-амиачной смеси от пыли. Для получения окиси азота в контактный аппарат подают смесь, содержащую 10—11%. По¬вышать содержание амиака нельзя, так как при 20° С смесь с содержанием 15—28% NH3 становится взрывоопасной. При прохождении CMCЕCИ через платиновые сетки аммиак окисляется с образованием N0. Степень окисления аммиака составляет 98%.
Контактные аппараты, работающие под давлением 1,5—10 am (9,81•104 н/м2), мало отличаются от описанных выше, но в них имеется 16—20 сеток и аппаратура более толстостенная.
Переработка окиси азота в разбавленную азотную кислоту осуществляется следующим образом. Выходящие из контактного аппара¬та нитрозные газы охлаждаются, и окись азота N0 окисляется самопроизвольно кислородом:
2NO + О2 - > 2NO2 + Q.
Окисление NO в NO2 происходит очень медленно. Для увеличения скорости окисления необходимо понижать температуру (реакция аномальная, скорость растет при снижении температуры в отличие от других реакции) и испытать дарение (при увеличении давления с 1 до 10 am скорость возрастает в 100U раз). Поэтому окисление N0 в N02 и абсорбцию NO2 часто происходит в установках, работающих под давлением 1,5—10 am (0,15—1 Мн/м2), что резко сокращает объемы окислительно-абсорбционных башен.
Абсорбция двуокиси азота осуществляется водой по суммарному уравнению
3NO2+ Н2О - > 2НNО3 + NO + Q.
Нитрит натрия затем окисляется до нитрата натрия.
На рис. 3 показана принципиальная схема получения азотной кислоты при атмосферном давлении. Воздух и аммиак после очистки от примесей подаются в смеситель1, а затем в контактный аппарат 2. Для окисления амиака. Образовавшиеся нитрозные газы при темпе¬ратуре 800°С выходят из аппарата и, пройдя котел-утилизатор 3, oхлаждаются до 250°С и поступают в кожухотрубный холодильник 4, где дополнительно охлаждаются до 30° С, В холодильнике начитают¬ся окисление N0 до NO2 и конденсация пapoв, воды, при этом частично образуется HNO3
Из холодильника нитрозные газы направляются в абсорбционные насадочные башни 5, в которых окислы азота поглощаются водой; таких башен в системе б—8 шт. Прейдя последовательно через эти башни, газы поступают в окислительную башню б, где оставшаяся часть N0 окисляется в NO2 и затем а башни щелочной абсорбции 7. Для поглощения N0 последняя башня орошается водой. Образовавшаяся слабая кислота охлаждается в холодильниках 8 и с помощью насосов 9 проходит последовательно противотоком газу все поглотительные башни. Кислота (50% HNO3) выводится из первой по ходу газа башни. Степень переработки окислов азота в азотную кислоту составляет 92%, а остальные окислы азота улавливаются в башнях щелочной абсорбции.
В установках, работающих под давлением 1,5—10 am (0,15— 1 Мн/м2} и по комбинированной схеме, степень поглощения окислов азота водой составляет 99%, а получаемая кислота более крепкая — 60—62%.
3. Производство серной кислоты
Моногидрат— серная кислота (100% H2SO4) представляет собой бесцветную маслянистую жидкость плотностью 1830,3 кг/м3, кипящую при 296,2s С и атмосферном давлении и замерзающую при +10,45° С.
В технике серной кислотой называют не только моногидрат, но и растворы его в воде различной концентрации H2SO4 +Н20. Раствор серного ангидрида SO4 в моногидрате называют олеумом H2SO4 + SO3.При применении, транспортировке и производстве необходимо знать температуры плавления и кипения серной кислоты.

Добавлен: 08.01.2012, 21:51 [ Скачать с сервера (1.20Mb) ]
Категория: Химия | Добавил: Lakomka
Просмотров: 769 | Загрузок: 150
Рейтинг: 0.0/0

форма входа

Логин:
Пароль:

объявления

Интерактивный тренажер по математике для четвертого класса к учебнику М.И.Моро обеспечивает возможность тренировки ученика в решении всех типов задач и примеров для четвертого класса. В каждом типе задач 3-5 вариантов постановки вопроса и неограниченного количества изменений численных значений используемых объектов. Тренажер охватывает объем...
Человечество стремительно развивается, захватывая просторы Галактики и покоряя все новые и новые миры. Кто в силах помешать его бесконечной экспансии? Самый очевидный ответ – неверен. Невинная шалость мальчишки-хакера, запустившею в Сеть вирус Искусственного Интеллекта, стала причиной восстания роботов-андроидов, которое едва не привело к катастроф...
Волею обстоятельств человек с Земли, наш современник и соотечественник, оказывается на далекой планете, погруженной в хаос средневековья, где мир людей соседствует с миром демонов. Ему пока еще невдомек, что случившееся не каприз фортуны и на него делает ставку в кровавой борьбе за власть Сапфирное Сияние, самый могущественный из демонов этого мира...
Инопланетное вторжение удалось. Космическая армада Чужих в считаные часы разгромила земные армии, сожгла авиацию, уничтожила ПВО, утопила ВМФ, нейтрализовала ядерное оружие. Пришельцы захватили Землю. Но, на свою беду, их угораздило высадиться не только в Америке и Европе, а еще и в России, где ненависть к любым захватчикам в крови, в генах, в насл...

объявления

Раздел Германии и образование двух немецких государств

[История] - скачать

Грунты

[Геодезия, геология] - скачать

Методы построения эмпирического знания в теории и методике физического воспитания

[Физкультура и Спорт] - скачать

Заболевания сердечно-сосудистой системы

[Медицина] - скачать

ЖЕЛЕЗО

[Химия] - скачать