N2 + 3H2 ⇄ 2NH3+ + 91,84 кДж
Bu Haber jarayoni deb ataladi (bu usulning fizik va kimyoviy asoslarini ishlab chiqqan nemis fizigi). Reaksiya issiqlik chiqishi va hajmning pasayishi bilan sodir bo’ladi. Shuning uchun Le Shatelier printsipiga asoslanib, reaktsiya mumkin bo’lgan eng past haroratlarda va yuqori bosim ostida amalga oshirilishi kerak, shunda muvozanat o’ng tomonga siljiydi. Ammo past haroratlarda reaktsiya tezligi o’zgarmaydi, yuqori haroratda esa teskari reaktsiya tezligi oshadi. Reaktsiyani juda yuqori bosimlarda o’tkazish uchun yuqori bosimga bardosh beradigan maxsus uskunalar yaratilishi va shuning uchun katta mablag’ sarflanishi kerak. Haber jarayonida har xil harorat va bosimdagi ammiakning rentabelligi (foizida) quyidagi ma’nolarga ega:
Katalizatordan foydalanish (Al2O3 va K2O qo’shilgan temir) muvozanat holatiga erishishni tezlashtirishga imkon berdi. Qizig’i shundaki, ushbu rol uchun katalizator qidirishda 20 mingdan ortiq turli xil moddalar sinab ko’rildi.
harorat 500 °C;
350 atmosfera bosimi;
katalizator.
Bunday sharoitlarda ammiakning chiqishi 30% ga teng. Sanoat sharoitida aylanish printsipi qo’llaniladi, ammiak sovutish bilan chiqariladi va reaktivdagi azot va vodorod sintez ustuniga qaytariladi. Bu bosimning oshishi tufayli yuqori reaktsiya chiqishiga erishishdan ko’ra ko’proq iqtisodiy hisoblanadi. Uni laboratoriyada olish uchun ammoniy tuzlariga kuchli gidroksidi ta’sirini qo’llang:
NH4Cl + NaOH → NH3↑ + NaCl + H2O
Odatda, laboratoriya usulida ammiak xlorid aralashmasini so’ndirilgan ohak bilan qizdirib ammiak olinadi.
2NH4Cl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2NH3↑ + 2H2O
Ammiakni quritish uchun ohakning kostik natriy bilan aralashmasi orqali o’tkaziladi. Juda quruq ammiakni metall natriyni eritib, keyinchalik distillangan holda olinishi mumkin. Sanoat ishlab chiqarishida odatda quritish uchun changni yutish ustunlari ishlatiladi.
6 Mavzu
Zamonaviy dunyo aholisining deyarli 70 foizini mineral o‘g‘itlash orqali yetishtirilgan dehqonchilik mahsulotlari oziq-ovqat bilan ta’minlaydi. Bu jarayon o‘ta murakkab kimyoviy reaksiyalar asosiga qurilgan bo‘lib, katta energotexnologik quvvatlarni talab qiladi. Sohadagi yaqinda qayd etilgan ilmiy yangilik – yapon olimlarining ixtirosi haqida. Istalgan dehqonchilik mahsulotlarini yetishtirish borasida bugungi kunda mineral o‘g‘itlardan foydalanmasdan turib yuqori darajada hosil olishning imkoni yo‘q. Mineral o‘g‘itlarning asosiy qismini esa ammiak asosida tayyorlanadigan selitra va karbamid tashkil qiladi. Umuman olganda, sintetik ammiak — mineral o‘g‘itlar ishlab chiqarish uchun eng birlamchi xomashyo hisoblanadi.
Jahonning deyarli barcha yirik kimyo korxonalarida, shu jumladan, O‘zbekistondagi kimyo zavodlarida ham ammiak “Gaber jarayoni” deb nomlanadigan kimyoviy reaksiyalar ketma-ketligiga asoslangan texnologik jarayon asosida ishlab chiqariladi. Gaber — kelib chiqishiga ko‘ra yahudiy bo‘lgan nemis kimyogari bo‘lib, u dengiz orqali Chilidan Germaniyaga keltiriladigan tabiiy selitraning 1914—1918-yillardagi Birinchi jahon urushi paytida yo‘li to‘silgani bois Germaniyani selitra bilan ta’minlashning muqobil usullarini izlash asnosida ammiakni sun’iy sintez qilish yo‘lini topgan. Shu sababli ham jarayon uning nomi bilan ataladi.
Jarayon avval metan gazini parchalash orqali undan vodorod ajratib olish, keyin esa ushbu vodorodga havodan olingan azotni bog‘lash orqali yakunda kimyoviy formulasi NH3 bo‘lgan sintetik suyuq ammiak olish bilan kechadi. Ammiak ishlab chiqarish texnologiyasi murakkabligi jihatdan eng qiyin kimyoviy texnologik jarayonlar qatoriga kiradi. Bunda o‘ta yuqori harorat (+530℃ atrofida) va bosim (250 kgk/sm2 dan yuqori), bir necha xil katalizatorlar hamda katta quvvatli kompressor-mashinalar zarur bo‘ladi.
Jarayonning muammoli jihatlaridan biri — eng yakuniy bosqich — sintez kamerasida azot va vodorod gazlari o‘zaro birikib, ammiakka aylanishi uchun, albatta, temir katalizatori mavjud bo‘lishi kerak. Mazkur katalizator esa faqat 350 ℃ dan yuqori haroratlarda ish bera boshlaydi. Bunday yuqori harorat darajalarini barqaror ta’minlash uchun esa juda katta energiya miqdori sarflanadi. Umuman olganda, bu boradagi FIK 30-40 foiz atrofida bo‘ladi xolos. Lekin hozirda boshqa usullardan ko‘ra eng samaralirog‘i ham shu.
Ko‘rib turganingizdek, ammiakning o‘zi uchun ham xomashyo bu qazilma boylik — metan gazi bo‘ladi. U jarayonda bir vaqtning o‘zida xomashyo va yoqilg‘i sifatida ham ishtirok etadi. Ammiakni sun’iy sintez qilish uchun qo‘llab ko‘rilgan boshqa muqobil energiya manbalari, xususan, shamol energiyasi singarilar beqarorligi va ishonchli emasligi bilan istisno qilinadi. Xomashyo sifatida tarkibida vodorod tutuvchi boshqa moddalarni (suvni) qo‘llash ham metanni qo‘llashdan ko‘ra yaxshiroq natija bermaydi. Shu sababli mavjud usullarning o‘zi bilan, lekin energiya sarfini kamaytirish orqali samaradorlikni oshirish masalasi kimyogarlar oldida doim dolzarb bo‘lib kelgan. Biroq yuqorida aytganimizdek, qaysar temir katalizator 350℃ dan yuqori haroratlardagina ish bera boshlaydi.
Pastroq haroratlarda ham ishlaydigan katalizatorlarni yaratish borasida kimyogarlar anchadan buyon izlanib kelmoqda. Aftidan, yapon olimlarida bu borada dastlabki katta ilmiy yutuq qayd qilinganga o‘xshaydi. Har holda Tokio texnologiyalar instituti kimyo fani doktori Michikadzi Xara boshchiligidagi ilmiy guruh tomonidan Nature jurnalida 24-aprel kuni e’lon qilingan maqolada shunga da’vo qilinmoqda. Xususan, doktor Xaraning o‘zi Nature communications’ga bergan izohida “Bizning katalizator H2 va N2 gazlaridan 50℃ haroratda hamda 20 kJ/mol ga teng bo‘lgan favqulodda past faollashtirish energiyasi bilan ham ammiak ishlab chiqara oladi”, — deya ta’kidlagan.
Maqolada aytilishicha, doktor Xaraning past haroratli katalizatori nanotexnologiyalarni qo‘llagan holda yaratilgan bo‘lib, CaFH qattiq eritmasi sirtiga o‘rnashtirilgan ruteniy (Ru) elementi nanozarralaridan tashkil topgan. Bunda olimlar kalsiy gidridi — CaH2 ga ftorning qo‘shilishi tufayli nisbatan past harorat va bosimda ham samara beradigan katalizator hosil bo‘lishiga erishgan. Spektroskopik tahlil va kompyuter modellashtirishi orqali esa olimlar ushbu katalizatorning ammiak sintezi jarayonini qanday qilib yuzaga keltirishini ko‘rsatib bergan.
Ilmiy maqolada bayon qilinishicha, katalizatorning ta’sir mohiyati quyidagicha: kalsiy-ftorid (Ca-F) bog‘lanishning mustahkamligi, kalsiy-vodorod (Ca-H) bog‘lanish mustahkamligidan ko‘ra barqarorroq bo‘lgani uchun kalsiy-ftoridi bog‘i kalsiy-vodorod bog‘lanishini yanada susaytiradi. Natijada, ruteniy katalizator kristallaridan vodorod atomlarini sug‘urib chiqara oladigan bo‘lib qoladi va uning o‘rniga elektronlar qoldiradi. Keyin esa ushbu vodorod atomlari ruteniy nanozarralaridan H2 gazi ko‘rinishida desorbsiyalanib chiqib ketadi.
Bunga 50℃ harorat ham kifoya qiladi. Katalizator “tutib olgan” elektronlar va ftor ionlari orasidagi zaryadlarning o‘zaro itarilishi esa kristalldagi energetik to‘siqlarni pasaytiradi va shu orqali materialga yuqori elektron sig‘im bag‘ishlaydi. Ajralib chiqqan elektronlar esa N2 gazi ko‘rinishidagi azot molekulasining atomlari orasidagi bog‘lanishlarni uzib tashlaydi va muhitda ammiak hosil bo‘lishiga olib keladi.
Bu usul sinovlardan muvaffaqiyatli o‘tsa va amaliyotga tatbiq etilsa, ammiak ishlab chiqarishning ushbu yangi texnologik usuli energiya tejamkorligi nuqtayi nazaridan sohada katta istiqbollarni ochishi kerak. Natijada, bir tonna ammiak olish uchun sarflanayotgan energiya miqdorining keskin kamayishi ortidan atmosferaga tashlanadigan uglerod dioksidi gazining miqdori kamaytirilishiga ham erishilishi mumkin (Aytgancha, butun dunyo bo‘yicha ammiak zavodlari, atmosferaga chiqarilayotgan CO2 gazining, taxminan, ≈3 foizining ulushini tashlar ekan).
Qolaversa, u orqali metanning yoqilg‘i sifatida emas, balki faqat xomashyo sifatida ishlatilishiga o‘tilishi mumkin (bu esa yuqori qo‘shilgan qiymatga ega tayyor mahsulotlar ishlab chiqarilishiga yo‘naltirilishi mumkin). Bularning hammasi o‘z navbatida ikki taraflama katta foyda keltirishi kutilmoqda: birinchidan, oziq-ovqat xavfsizligi borasida arzon mineral o‘g‘itlar ishlab chiqarishi yo‘lga qo‘yilishi bilan katta samara bersa, ikkinchidan, “Gaber jarayoni”ning ekologik ko‘rsatkichlarini ham ancha yaxshilashi tayin.
7 Mavzu
Xossalari. Kimyoviy toza, suvsiz 100 %li nitrat kislota,- rangsiz suyuqlik, o`tkir hidli, zichligi 1,52 g/sm3, +82,60S da qaynaydi, 41,60Sda muzlaydi. Suv bilan har qanday nisbatlarda aralasha oladi. Suyultirilganda issiqlik chiqishi gidratlar hosil bo`lishidan dalolat beradi (HNO3·H2O, HNO3·2H2O).
68,4 %li nitrat kislotasi esa azeotrop aralashma bo`lib 121,90S da qaynaydi (65-rasm), bunda u suv bilan birga qo`shilib haydaladi. Nitrat islota issiqlik va yorug`lik ta`sirida parchalanadi.
4HNO3 = 2H2O + 4NO2+ O2
Ajralib chiqqan azot (IV) - oksidi kislotada erib, uni qo`ng`ir yo byki qizil ( erigan NO2 ning miqdoriga qarab) rangga bo`yaydi. SHuningdek nitrat kislota kuchli oksidlovchidir. U oltin, platina, tantal, radiy, iridiydan boshqa barcha metallarni eritib tegishli nitratlar yoki oksidlarga aylantira oladi. Kontsentrlangan nitrat kislota ayrim metallarni passivlashtiradi. (U sovuq holda temirni passivlashtirishini Lomonov aniqlagan edi.) masalan, temir, xrom, alyuminiylar o`z yuzasini yupqa oksid parda hosil qilib, metalni nitrat kislotasining takror ta`siridan himoya qiladi. SHu xossasidan foydalanib, kontsentrlangan nitrat kislotasi po`lat va alyuminiy bochkalarda yoki rezervuarlarda tashiladi va shu xildagi idishlarda saqlanadi.
NITRAT KISLATA ISHLAB CHIQARISHNING
NAZARIY ASOSLARI.
Ammiakdan nitrat kislata ishlab chikarish yo`li uch bosqichdan iborat;
1.havo kislarodi bilan ammiakni oksidlash;
2.Azot(P)-oksidini azot (IV)-oksidigacha oksidlash va azot (IV)-oksidini dimerlash;
3. Azot (IV)-oksidi va azot qo`sh oksidini suv bilan adsorbtsiyalash bosqichlari.
1.Xavo kislarodi bilan ammiakni oksidlash.Ammiak kattalizator ishtirokida oksidlanganda sharoitga qarab reaktsiyalar quyidagicha boradi:
4NH3+5O2=4NO+6H2O+ 907 kJ (a)
4NH3+4O2=2N2O+6H2O+1105 kj (b)
4NH3+3O2=2N2+6H2O+ 1269 kJ (v)
4NH3+6NO=5N2+6H2O+ 1810 kJ (g)
Sanoatda amalda qo`llaniladigan eng aktiv va tanlab ta`sir etuvchi selektiv kattalizator, bu platina va uning paladdiy, rodiylar bilan qotishmasidir. Ular asosiy reaktsiyani (a) tezlashtirib, qo`shimcha reaktsiyalarga (b,v,g) ta`sir etmaydi. SHunda ykattalizator optimal sharoitda ammiakni kislorod bilan NO gacha oksidlanish darajasini amalda 98 %ga etkaziladi. Ammiakning palatinali kattalizatorlarda oksidlanish reaktsiyasi hozirgacha ma`lum bo`lgan reaktsiyalar orasida eng tez reaktsiyasidir (0,0001 dan 0,0002 sekund). Agar gaz shundan ko`proq kattalizator bilan kontaktda bo`lsa ammiak yonadi yoki qo`shimcha reaktsiyalar ketadi, NO ni miqdori keskin kamayadi. Platinali kattalizator diametri 0,06-0,09mm gacha bo`lgan ingichka simlardan to`qilgan to`r shaklida (1sm da 1024 ta teshigi bo`ladi) tayyorlanib, ularning bir nechtasi ustma-ust qo`yib setkalarning balandligi 60-150mm qalinlikda paketlar shaklida tayyorlanadi. Bu holat katalizator yuzasini kengaytirish imkoniyatini beradi. Эng qattiq kattalizator qotishmasi 93 % Pt, 4% Pd va 3% Rh dan tayyorlanadi.
Ish jarayonida kattalizator simlari sekin asta emirilib, mayda zarrachalar shaklida gaz oqimi bilan olib ketiladi. 8000S harorat va 0,1MPa bosimda ishlovchi qurilmalarda 1t nitrat kislota ishlab chiqarilganda platinali kattalizatorlardan 0,04-0,06 yo`qotiladi. harorat va bosimning ortishi bilan kattalizatorning yo`qotish ham ortadi. Masalan, 8 MPa bosim va 9000S haroratda ishlovchi qurilmalarda 1t HNO3 da 0,13-0,16 g platina yo`qotiladi. Platina va palladiy qiymatining balandligi avvalo ularning kamligi va bunday qimmatbaho nodir metallarning emirilishi natijasida doim yo`qotilib turilishi nisbatan arzonroq metallarni qo`llashni taqazo etadi. hozirgi paytda platina metallari bilan bir qatorda, temir yoki vismut oksidlariga, xrom, marganets, vismut kabi metallarni qo`shib tayyorlangan kattalizatordan keng foydalanilmo?da. Ularning aktivligi va selektivligi ancha kam albatta. Kattalizator massasining taxminan 30 %i yo`qotilgach, u qayta suyuqlanitirilib boshqatdan kattalizator qotishmasiga aylantiriladi. Platina- rodiy - palladiyli qotishmadan tayyor bo`lgan kattalizator turi 0,1 MPa bosimda ishlovchi qurilmada taxminan bir yilda bir marta almashtiriladi. Oksidlash jarayonining umumiy tezligi, apparat konstruktsiyasi va texnologik rejimga qarab, platina kattalizatorining yuzasiga gaz oqimining ammiakning qanday diffuziyalanganlig bilan aniqlanadi. Bundan tashqari platinaga adsorbtsiyalangan ammiak va kislorodning o`zaro ta`siriga ham ozroq bog`liq bo`ladi. Platina yuzasiga adsobtsiyalangan kislorod molekulasi atomlarga ajraladi, atomar kislorod, pratonga o`ch bo`lgani uchun ammiak tarkibidagi vodorod va azot bilan birikib NO va suv hosil qiladi. Ammiak oksidlanishining kinetik tenglamasidan
Ko`rinib turibdiki, ammiak oksidlanishining umumiy tezligi, eng sekin boruvchi bosqich ya'ni ammiakning platina yuzasiga adsorbtsiyalanishi bosqichi bilan belgilanadi.
Azot (IV)-oksidi va azot qo`sh oksidini suv bilan adsorbtsiyalash jarayonnning uchinchi va oxirgi bosqichi hisoblanadi. Azot (IV)-oksidi va N2O4 suv bilan quyidagi tenglama bo`yicha ta`sir etadi.
2 NO2+H2O=HNO3+HNO2+116kJ
N2O4+H2O= HNO3+HNO2+59kJ
hosil bo`lgan nitrit kislatasi beqaror bo`lganligi uchun o`z-o`zini oksidlash va o`z -o`zini qaytarish reaktsiyalariga kirishadi.
3HNO2=HNO3+2NO+N 2O-75,8kJ
Umumiy holda NO2 va N2O4 ning adsorbtsiya reaktsiyasi bunday yoziladi:
3 NO2+H2O =2HNO3+ NO+136kJ
3 N 2O4+2H2O = 4HNO3+ 2NO+101kJ
N2O4 suv bilan birikib faqat nitrit kislatasiga aylanadi. NO va N2Olar amalda suvda erimaydi, betaraf oksidlardir.
Bu ekzotermik reaktsiyalar hajmning kamayishi bilan bog`liq boradi. Demak,bosimni oshirish muvozanatni nitrat kislata hosil bo`lish tomonga (o`nga),haroratni oshirish esa uni parchalanishi tomonga (chapga) siljitadi.
Olinishi Tarixi.
Nitrat kislota XVIII asrdan buyon ma`lum. Ming yillardan ko`proq vaqtdan beri uni selitrani temir ko`porosi yoki qo`sh tuzlar- achchiq toshlar bilan aralashtirib qizdirish yo`li bilan olingan. XVIII asirning oxirlarida XX asirning 20-yillarigacha nitrat kislata fakat tabiy selitradan konts.sulfat kislata ta`sir ettirib olingan.
NaNO3+H2SO4=HNO3+NaHSO4
Nitrat kislataning azot oksidlaridan olish mumkinligi ilgari vaqtlardan buyon ma`lum.
Ammo azot oksidini sanoatda olishning tuzukroq usuli uzoq yillar davomida topilmadi.
Azot oksidi olishning birinchi plazma (elektr yoy) usuli iqtisodiy samaradorligi darajasi pastligi uchun xalq xo`jaligi sohasida keng tarqalmadi. Ammo bu usulda tabiatda havodagi elektr razryadi paytida azot va kislaroddan azot oksidlari hosil bo`lib turadi. Masalan chaqmoq chaqqanda 1500kg gacha azot birikma holga o`tadi va u qor va yomg`ir suvlarida erib azot birikmalari shaklida erga tushadi va erni azotga boyitadi.
ammiakni oksidlash usuli. Bu usul 1839 yilda Kyul'man NH3 platina ishtirokida azot oksidiga aylantirish mumkin ekanligini aniqlagan paytdan boshlab ma`lum. Ammo bu jarayonni sanoatda ishlab chiqarishga tatbiq etish maqsadida XX asirning boshlaridagina V.Ostvol'd chuqur o`rgandi. Natijada 1909 yilda Germaniyada Ostvol`d usuli bo`yicha birinchi tajriba zavodi qurildi. Keyinchalik Evropaning ko`pgina mamlakatlarida (Bel`giya,Angiliya)ham yuqoridagidek zavodlar ko`rila boshlandi. Ammo bu zavodlarning mahsuldorligi past edi (masalan, Germaniyadagi zavod yiliga 1800t kuchsiz nitrat kislata ishlab chiqarardi xolos). 1914-16 yillarda injener I.I.Andreev ammiakning oksidlanishga turli faktorlarining ta`sirini o`rganib bu jarayonni ancha takkomillashtirdi.
I.Andreev loyixasi asosida Rossiyada birinchi nitrat ishlab ishlab chiqarish zavodi, 1917 yilda Yuzovka xozirgi Donetskiy shahrida qurildi. Unda ko`mirni kokslashda olinadigan ammiakni ajratib olish va tozalashning yangi usuli qo`llaniladi. Kontakt apparatining keng yuzali konsturuksiyasi va platina - iridiyli kattalizatordan foydalanish yuttirish minoralari qurilishida kislataga chidamli granitdan foydalanish kabi ko`bgina ijobiy yangiliklar qo`llanilishi sababli zavod mahsuldorligini ancha oshirishga erishildi. I.I.Andreevning bu sohadagi ishlari sovet va hatto dunyoda nitrat kislata ishlab chiqarish taraqqiyotiga katta hissa bo`lib qo`shildi.
Sanoatda nitrat kislataning quyidagi turlari ishlab chiqariladi.
1.Kuchsiz yoki suyuq holda;
1-nav -56 %li.
2-nav -47 %li.
3-nav -45 %li.
2.Kontsentrlangan.d
1-nav -98 %li.
2-nav -97 %li.
3.Melanj (fransuzcha so`z bo`lib aralashma ma`nosini anglatadi) 89 % nitrat kislata.7,5 % sulfat kislatadan iboratAZOT (II)-OKSIDINI AZOT (IV) -OKSIDIGACHA OKSIDLASH VA AZOT (IV)-OKSIDINI DIMERLASH
Azot (II) -oksidining azot (IV)-oksidiga aylanish reaktsiyasi, kinetik xududda boruvchi ,nokattalatik,gomogen reaktsiyadir. Nitrat kislata ishlab chiqarishda eng sekin boruvchi bosqich NO ni NO2 ga oksidlanishi reaktsiyasidir.Mana shu reaktsiya ishlab chiqarish jarayonining umumiy tezligini belgilaydi. Bu reaktsiya nitrat kislata ishlab chiqarishning ikkinchi bosqichi bo`lib ,qu`yidagi tenglama bo`yicha boradi.
2NO+O2 =2NO2+112,3kJ
Bu reaktsiya 1500S dan past haroratda, amalda to`liq hosil bo`lishi tomonga yo`naladi. Agar haroratga oshirilsa muvozanat chapga, ya`ni NO2 ni parchalanib NO va O2 hosil bo`lish tomon siljiydi. 8000S da NO2 ning hosil bo`lishi umuman to`xtaydi. Barcha bir bosqichli reaktsiyalarda haroratning ortishi reaktsiya tezligini keskin oshiradi, ammo NO ning NO2 ga oksidlanish reaktsiyasi, bu umumiy qoidaga bo`ysunmaydi, aksincha haroratning ortishi bu reaktsiya tezligini kamaytiradi. Bu hodisani tushuntirish uchun bir necha gipotezalar o`rtaga tashlangan. Bulardan nisbatan to`g`ri deb tan olingani, bu NO ning oksidlanishi orqali mahsulot demir hosil bo`lish bilan borish reaktsiyasidir.
Ikkinchidan reaktsiya natijasida hosil bo`lgan NO bosimning yuqoriligi va havo o`rniga ortiqchasi bilan toza kislorod olinganligi uchun darhol NO2 ga va NO2 qisman N2O4 ga aylanadi. uchinchidan haroratning oshirilganligi NO2ni suv bilan o`z ta`sirini oshiradi.
Bunda boradigan reaktsiyalarni (tenglamalarni soddalashtirish maqsadida NO2 ning suv bilan o`zaro ta`siri reaktsiyasini hisobga olmay yozsak) quyidagicha yozish mumkin.
N 2O4 =2N2O= 4NNO3+2 NO
2NO+O2=(NO)2=N2O4
Bitta tenglama bilan ifodalaydigan bo`lsak quyidagicha yoziladi:
2N2O4+2N2O+O2= NO3 +78,6kJ
Reaktsiya uchun olingan suvning hammasi birikkanligi uchun yuqori kontsentratsiyali kislota hosil bo`ladi. Ortiqcha NO2 va N 2O4 lar suv tugagach kislotada erib nitroolium hosil qiladilar. Bosim qanchalik yuqori bo`lib harorat past bo`lsa NO2 va N2O4 lar kislotada shunchalik tez eriydi. -100S da 98 %li nitrat kislota 30 %li nitroleum hosil qilishi mumkinSuyuq nitrat kislota ishlab chiqarishning texnologik sxema. Nitrat kislota ishlab chiqarish usuli qo`llaniladigan bosimga qarab 3-tipga bo`linadi:
1. Atmosfera bosimida ishlovchi qurilmalar;
2. Yuqori bosimda ishlovchi qurilmalar;
3. qurama(kombinatsiyalangan, qo`shilgan) qurilmalar.
Binobarin bunda, ammiakni oksidlash pastroq bosimda 0,3-0,4 MPa, azot oksidlarini azot kislatasiga aylantirish, yuqoriroq bosimda (0,8-1,2 MPa) olib boriladi.
Atmosfera bosimida ishlovchi qurilmalarda maxsuldorlikning pastligi NO ni oksidlanishi va NO2 ni adsorbsiyasi intensivligining pastligi, katta hajmdagi adsorbsiya qurilmalari talab qilinishi, atmosferaga chiqib ketuvchi gazlarni azot oksidlaridan tozalash uchun ko`p ishqor sarflanishi kabi kamchiliklari tufayli hozirgi vaqtda bu tipdagi qurilmalar ishlatilmaydi.
Yuqori bosimda ishlovchi qurilmaning atmosfera bosimida ishlovchi qurilmadan ustunligi quyidagilardan iborat:
1. Azod oksidlarini nitrat kislotaga aylantirish 98-99 %gacha ortadi. Olingan kislota kontsentratsiyasi 60-62 %ga ko`tariladi ishqoriy adsorbtsiyalash jarayoniga ehtiyoj qolmaydi;
2. Adsorbtsion kolonnasining hajmi, atmosfera bosimida ishlovchi qurilmada qo`llaniladigan nasadkali minoralar hajmidan o`nlab marotaba kichik
3. qurilmalarni qurish uchun kam mablag sarflanadi;
4. qurilmalarda xizmat qilish, ularni ishlatish ancha soddalashadi.
Ammo,yuqori bosimda kattalizatorning yo`qotilishi va energiyani ko`p talab qilishi bu tipdagi qurilmalarni keng tarqalishga katta to`siq b`o`lmoqda. SHuning uchun ham keyingi yillarda qurama tipdagi qurilmalar keng tarqalmoqda.qurama (kombinatsiyalangan) usulda suyuq nitrat kislota ishlab chiqarish.
qurama (kombinatsiyalangan) usulda suyuq nitrat kislota ishlab chiqarish.
Bu usulda ishlovchi kurilma sxemasi 68-rasmda berilgan.
Kompressorda 0,4 MPa bosimgacha siqilgan va 2000S gacha qizigan havo kontakt apparatining g`ilofi orqali o`tib qiziydi va aralashtirgichga borib fil'trlangan va qizigan ammiak bilan aralashadi, so`ngra kontakt apparatining o`ziga o`rnatilgan tozalagichdan o`tgib tozalangan, havo-ammiak aralashmasi ikki qavat kattalizator (platinali to`r qavat va uning ostida platinasiz kattalizator kavatlari) orqali o`tadi. Platinali qavatdan o`tgach fil'tirlanib platina zarrachalari ushlab qolinadi. Nitroza gazlari (850-8800S) reaktor ichida o`rnatilgan bug` gazoni orqali o`tadi,keyin suv isitgichdan o`tib o`z issiqligini yana 1800S gacha pasaytiradi.So`ngra havo sovutgichlar orqali o`tib 600S gacha sovuydi va nitroza kislota bilan sug`orilib turuvchi yuvgichga boradi. Yuvgich ostiga yig`ilib qolgan 47 %li nitrat kislota adsorbergayuboriladi. Sovugan nitroza gazlari nitroza kompressorida 1,1-1,2 MPa bosimgacha siqiladi va suv qizdirgich, keyin havo sovutgichi orqali o`tib sovugach adsorbsion kolonnaga kiradi. hosil bo`lgan 60 %li nitrat kislota, puflash kolonnasiga va undan omborxona qavzasiga boradi. Puflash kolonnasidan chiqqan nitroza gazlari yuvgichga kirishdan oldin tsiklga qo`shiladi. CHiqindi gazlar yuqori bosimda ishlovchi qurilmadagidek parchalab yuboriladi. Bunday qurilmalarning maxsuldorligi 3 marta oshadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |