Noorganik moddalar kimyoviy texnologiyasi

14-MAVZU. KONSENTRLANGAN NITRAT KISLOTA ISHLAB CHIQARISH NAZARIYASI VA QURILMALARI
Reja:

1. 
   Konsentrlangan nitrat kislota ishlab chiqarish usullari
   
2. 
   Konsentrlangan nitrat kislotasining to‘g‘ri sintezi
   

Nitrat kislotani konsentrlash ikki usul bilan amalga oshiriladi: 1.Suvni tortib oluvchi moddalar yordamida konsentrlash.
2.Nitrat kislotaning to‘g‘ri sintezi.
Birinchi usulda nitrat kislotani haydash (distillash) yo‘li bilan konsentratsiyasi oshiriladi. Ammo nitrat kislota suv bilan azeotrop aralashma hosil qilganligi sababli bu usulda amalda 65 % dan yuqori konsentratsiyali kislota olib bo‘lmaydi. Shuning uchun ham suvni, tortib oluvchi moddalar: konsentrlangan sulfat kislota yoki magniy nitrat tuzi aralashtirib haydash orqali konsentrlanadi. Ammo bu usulda 11. nitrat kislotani konsentrlash uchun 3-41. H2S 0 4 sarflanadi. Umuman bu usul iqtisodiy jihatdan norentabell bo‘lib, keying yillarda ancha rentabelli usul, nitrat kislotasini to‘g‘ri sintezlash keng tarqalmoqda.
Konsentrlangan nitrat kislotasining to‘g‘ri sintezi. Konsentrlangan nitrat kislotasi olishning suyuq kislota olishdan asosiy farqi nitroza gazlaridan suyuq N20 4 ni ajratib olishdir. Atmosfera bosimida olingan nitroza gazlari, foydalanish qozonidan o'tgach tarkibidagi suvni yo‘qotish uchun tez suratda sovitiladi. Buning uchun (14.1- rasm) nitroza gazlari suvli tez sovutkich (1) orqali o ‘tadi
14.1- rasm. Konsentrlangan nitrat kislota sintezining sxemasi.
I- tez sovutgich; 2- suvli sovutkich, 3- ventilyator; 4- oksidlovchi minora; 5- to’liq oksidlagich; 6, 7, 10- sho'robali sovutkichlar; 8- yuttiruvchi minora; 9- tokchali oqartiruvchi colonna va uning bug’ uchun g‘ilofi; 11- aralashtirgich; 12- elaksimon tarelkali avtoklav.
Undan suvning ko‘p qismi 3 %li nitrat kislotaga aylanib tushadi, qolgan qismi esa sovitgichda (2) kondensatlanadi, so1 ngra ventilyator (3) (gaz yoki havo haydovchi,shamollatib turuvchi asbob) bilan ichida keramik halqalardan nasadkasi bo'lgan oksidlash minorasiga (4) olib beriladi. Unda NO oksidlanib N 0 2 ga aylanadi (oksidlovchi minorada NO ning N 0 2 ga oksidlanishi nitroza gazlari tarkibidagi kislorod hisobiga boradi. Reaksiya past haroratda borishi yuqorida aytilgan), ajralib chiqqan issiqlik minorani sug'onb va aylanib turuvchi 50 %li nitrat kislotasi bilan olinib turiladi. 50 %li nitrat kislota azot oksidlari bilan o‘zaro ta’sirga uchramaydi-birikmaydi. Oksidlanmay qolgan NO dookislitelda (5) 98 %li nitrat kislotasi bilan oksidlanadi.
NO + 2HNO₃ <=>3NO₂ +H₂O —136,2 kJ
Hosil bo‘lgan NO₂ (oksidlanish minorasida va dookislitelda hosil bo‘lgan NO₂ birgalikda) sho'roba sovutkichlar(6)da — 10°C gacha sovitilib ko‘p qismi suyuq holga o ‘tkaziladi. Qolgan ozroq qismi yuttirish minorasida -10°C gacha sovitilgan 88 %li nitrat kislotasida eritib olinadi (98 %li nitrat kislota N 0 2 ni o ‘ziga yaxshi eritadi va nitro-oleumga aylanadi. So‘ngra u 75—80°C gacha qizdirilsa yana NO₂ ni ajratib chiqaradi) yuttirish minorasidan (8) oqib tushgan nitrooleum, avtoklavda hosil bo‘lgan nitrooleum bilan birgalikda oqartiruvchi kolonnaga yuboriladi, binobar inu tashqi tomonda bug’ bilan qizdirilib turiladi. Unda bug‘lanib chiqqan azot (IV) va qo‘sh oksidlari sovitkichga (10) borib yana azot qo'sh oksidiga aylanadi. Oqargan 98 %li nitrat kislota esa tayyor mahsulot hisoblanadi. Uning bir qismi 5 va 8 minoralami sug‘orish uchun yuboriladi, qolgan qismi omboiga olinadi. Azot qo‘sh oksidi aralashtirgichga (11) boradi va unga 2,4,5 apparatlaridan oqib tushuvchi 55-60 % li nitrat kislota bilan aralashib avtoklavga (12) keladi. (Avtoklav bu moddalami yuqori bosimda qizdirish uchun ishlatiladigan germetik qopqoqli apparatdir). Bu maqsadda ishlatiladigan avtoklav qalin devorli po'latdan yasalgan silindirsimon apparat bo‘lib, balandligi 8,5 m, ichining diametri 1m, ichiga korroziyadan mudofaa qilish uchun aluminiy qoplangan hamda to‘r tarelkalar o‘rnatilgan va to‘r tarelkalaming mayda teshikchalaridan sekin oqib o ‘tib pastga tushadi. Avtoklavning tubiga toza kislorod ham yuborilgach, natijada qaramaqarshi oqimda yuqoriga ko‘tariluvchi kis lorod ishtirokida azot qo‘sh oksididan nitrat kislota hosil bo‘ladi. 11. H N 0 3 ishlab chiqarish uchun 0,29 t / ammiak, 150 m3 kislorod, 0,05 g platina, 270 kvt/s elektr energiyasi, 0,6 t. bug‘, 200m3 suv sarflanadi. Chirchiq, Olmaliq, Farg‘ona va Navoiydagi nitrat kislota ishlab chiqarish zavodlari respublikamiz ehtiyojini qondirib kelmoqda.