Физико-химические основы производства разбавленной азотной кислоты. Стадия окисления оксида азота до диоксида. Нитрозные газы

Разбавленная азотная кислота получается окислением газообразного синтетического аммиака. В основе получения разбавленной азотной кислоты лежат следующие реакции:

1. Контактное окисление HNO₃ до оксида азота: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O + Q.

2. Окисление оксида азота до диоксида: 2NO + O₂ = 2NO₂ + Q

3. Адсорбция диоксида водой: 3NO₂ + H₂O = 2HNO₃ + NO + Q.

Окисление оксида азота до диоксида. Окисление проходит по реакции:2NO + O₂ =2NO₂ +Q. При температурах ниже 150оС эта реакция практически полностью протекает в сторону образования диоксида азота. При более высокой температуре равновесие сдвигается влево и при 800оС окисление оксида азота в диоксид практически не происходит. Реакция идет с уменьшением объёма и с выделением значительного количества тепла. Понижение температуры и повышение давления увеличивают равновесный выход NO₂. При охлаждении диоксид азота может ассоциировать с образованием димера по реакции: 2NO₂ = N₂O₄. Скорость этой реакции очень велика. Диоксид азота взаимодействует оксидом с образованием полуторного оксида: NO + NO₂ = N₂O₃. Итак, в результате реакции окисления и ассоциации оксидов образуется смесь нитрозных газов, которая кроме N₂ и O₂, поступающих с воздухом, содержит NO₂, N₂O₄, N₂O₃, NO, N₂O, и H₂O. Соотношение концентраций различных оксидов сильно меняется в зависимости от условий, однако основным компонентом в процессе абсорбции водой является NO₂.

Вопрос № 17