Физико-химические основы производства разбавленной азотной кислоты. Стадия контактного окисления аммиака

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.

Контактное окисление аммиака. Контактное окисление аммиака – процесс экзотермический. В зависимости от условий между аммиаком и кислородом могут протекать следующие реакции: 4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O +Q; 4NH₃ + 4O₂ = 2N₂O + 6H₂O +Q; 4NH₃ + 3O₂ = 2N₂ + 6H₂O + Q; Все три реакции практически необратимы, поэтому направление процесса определяется соотношением скоростей реакции. В отсутствии катализаторов окисление аммиака идет в основном по третьей реакции. Для производства азотной кислоты необходимо более полное окисление аммиака по первой реакции, поэтому применяют катализаторы, избирательно ускоряющие её. Процесс окисления происходит только при высоких температурах, но менее 900^оС. Повышение температуры до определенного предела благоприятно влияет на процесс. В качестве катализаторов с избирательными свойствами, резко ускоряющими процесс окисления аммиака до NO₂ являются платина и её сплавы. Неплатиновые катализаторы хотя и менее активны, но более дешёвые так же находят некоторое применение.

Вопрос № 18