تولید اسید نیتریک (Acid Nitric Prudoction) در قدیم توسط شیمی دانان با استفاده از راه های مختلفی را انجام می شد که در نهایت اوستوالد و براور بهترین و مقرون به صرفه ترین روش تولید اسید نیتریک را طراحی و ارائه کردند و اولین بار این روش در سال ۱۹۰۸ در آلمان مورد استفاده قرار گرفت و سرانجام تمام دنیا پی به ارزش زیاد آن بردند و هم اکنون در تمام دنیا این روش را مورد استفاده قرار می‌دهند.
اما در این مطلب دو روش دیگر تولید اسید نیتریک برای آشنایی بیشتر با روش های تولید اسید نیتریک و علت عدم استفاده از آن ها در حال حاضر، شرح داده میشود
تهیه اسید نیتریک از واکنش نیترات پتاسیم یا سدیم با اسید سولفوریک
این روش تولید دارای اشکال ها و معایب زیادی است
۱- احتیاج به سوخت و انرژی زیادی دارد.
۲- به دلیل دما و گرمای بالا باعث آسیب دیدن و خرابی وسایل میشود.
۳- اسید به اکسید و آب و اکسیژن تجزیه می شود.
۴- تولید HNO2 که از تجزیه اسید در ظرف تقطیر و جذب آن ها در ظرف مایع کننده به وجود می‌آید.
۵- نقطه ذوب سولفات سدیم تولیدی بالا است (۸۸۰ درجه سلسیوس)، در نتیجه سخت و شکننده می شود و نمی‌توان آن را در انتهای واکنش خارج کرد.
برای از بین بردن مشکلات بالا عمل تقطیر را با واکنش دادن مول های برابر از هر دو ماده انجام می‌دهند.
در این حالت و استفاده از مول های برابر دمای واکنش ۲۰۰ درجه سلسیوس است و در نتیجه اسید تولید شده به صورت جامد در نیامده و راحت از ظرف خارج میشود.
واکنش بین اکسیژن و نیتروژن در کوره‌های خالص و تولید گاز دی اکسید نیتروژن و جذب آن توسط آب و تولید اسید نیتریک
واکنش های انجام گرفته به صورت زیر می‌باشد:
این روش به علت هزینه مالی بسیار زیاد کاربردی ندارد و اصلا مقرون به صرفه نیست
شرح فرآیند تولید اسید نیتریک با استفاده از آمونیاک
تولید اسید نیتریک براساس این فرآیند را می‌توان به سه بخش (از نظر مقدار فشار) تقسیم بندی کرد:
مرحله اول: اکسیداسیون آمونیاک در فشار پایین در حد۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله دوم: جذب گاز دی اکسید نیتروژن در فشار بالا تا حد ۵ تا ۱۳ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله سوم: سفید کردن یا بی‌رنگ کردن اسید در فشار پایین ۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع مانند مرحله اول
تقسیم‌بندی مراحل تولید اسید نیتریک که وجود دارد که بر اساس واکنش های شیمیایی زنجیره‌ای است
در اولین مرحله اکسیداسیون آمونیاک و تولید مونوکسید نیتروژن اتفاق می افتد که این مرحله برای تولید مونو اکسید نیتروژن به صورت زیر است:
در دومین مرحله اکسیداسیون گاز مونوکسید نیتروژن و تولید دی اکسید نیتروژن
و در این مرحله واکنش نهایی صورت می‌گیرد
با توجه به توضیحات بالا، در روند تولید اسید نیتریک دو دستگاه اصلی وجود دارد
راکتور که مرحله اول همان اکسیداسیون آمونیاک و به وجود آمدن گاز نیتروژن مونواکسید بوده و در راکتور انجام میشود. خلاصه روش کار به این صورت است که مخلوط آمونیاک هوا و وارد راکتور می شوند و در مجاورت توری های پلاتین اکسیداسیون جزئی آمونیاک انجام می‌گیرد، مکانیسم عمل روی کاتالیست به صورت زیر است:
در اولین پله جذب اکسیژن به وسیله پلاتین.
سپس واکنش پلاتین و تشکیل هیدرات نیتروژن روی سطح پلاتین.
و در نهایت واکنش اکسیژن با هیدرات نیتروژن برای تولید مونوکسید نیتروژن و آب.
واکنش بالا در واقع واکنش کلی اکسیداسیون آمونیاک است. گاز مونوکسید نیتروژن از این واکنش در درجه حرارت °C۸۱۰ تا °C۹۰۰ تولید میشود که از لحاظ ترمودینامیکی در این درجه حرارت ناپایدار است.
و برج جذب که وظیفه جداسازی مواد مورد نظر این واکنش را دارد
شرایط مورد نیاز انجام واکنش در راکتور
۱- تأمین فشار به وسیله کمپرسور هوا.
۲- حضور آمونیاک به صورت گاز به وسیله تبخیر کن و هیتر آمونیاک.
۳- اختلاط کامل آمونیاک و هوا (اکسیژن) به وسیله میکسر.
۴- حضور کاتالیست پلاتین به وسیله توری های ریزبافتی که سطح تماس را زیاد می‌کنند.
۵- عدم حضور ناخالصی‌های مضر به وسیله فیلتر کردن هوا و آمونیاک.
۶- تنظیم نسبت بین هوا و آمونیاک به وسیله یک شیر کنترل.
۷- دفع حرارت از محیط راکتور به وسیله مبدل های بخارساز.
اما مرحله سوم یعنی جذب دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک در برج جذب انجام میشود.
مرحله جذب نسبت به مرحله اکسیداسیون آمونیاک در فشار بالاتری انجام میشود.
خلاصه روش کار به این صورت است که برج جذب دارای سینی های سوراخ‌دار است؛ در حالی که مایع از بالا و گازهای ازت از پایین در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، جذب صورت می‌گیرد.
این واکنش، واکنش نهایی تولید اسید نیتریک می‌باشد.
شرایط انجام واکنش در برج جذب
۱- تأمین فشار بالا به وسیله کمپرسور گازی (کمپرسور مونوکسید نیتروژن).
۲- تأمین سطح تماس مناسب بین گاز و آب به وسیله سینی‌های موجود در برج.
۳- کاهش دمای جریانات ورودی به برج توسط کولرهای گاز و کولر آب.
۴- دفع حرارت یا سرد نگاه داشتن برج جذب به وسیله کویل‌های آب کولینگ درون برج.
همان طور که مشاهده میشود، واکنش های اصلی در این دو سیستم صورت می‌گیرد و تمامی تجهیزات دیگر مانند کمپرسور، کولر، پمپ، درام، فیلتر و توربین جهت مهیا کردن شرایط واکنش در این فرآیند استفاده می‌شوند.
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
chemistry.slss.ie
www.wisegeek.com
مجله علمی ویکی پی جی
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
تولید اسید نیتریک از دید enggyd.blogspot.co.uk
Air from atmosphere is suck at ambient temperature (room temperature) into the compressor. The compression is done in three stage driven by electric motor and turbine which is in turn run by tail gases .The air first passes through 1st stage at room temperature and leaves at temperature of 130°C and pressure of 2.02kg/cm2.This is then cooled in the inter cooler to 55°C by using raw water as cooling medium. Then air enter the second stage where it is compressed to 3.5kg/cm2 and temperature of 118°C and after the second stage is cooled to 70°C in the inter cooler then it enters the third stage where it is compressed to 4.5kg/cm2 abs and outlet temperature of 143°C. 40% of the energy required for carrying out compression operation is supplied by
تولید اسید نیتریک (Acid Nitric Prudoction) در قدیم توسط شیمی دانان با استفاده از راه های مختلفی را انجام می شد که در نهایت اوستوالد و براور بهترین و مقرون به صرفه ترین روش تولید اسید نیتریک را طراحی و ارائه کردند و اولین بار این روش در سال ۱۹۰۸ در آلمان مورد استفاده قرار گرفت و سرانجام تمام دنیا پی به ارزش زیاد آن بردند و هم اکنون در تمام دنیا این روش را مورد استفاده قرار می‌دهند.
اما در این مطلب دو روش دیگر تولید اسید نیتریک برای آشنایی بیشتر با روش های تولید اسید نیتریک و علت عدم استفاده از آن ها در حال حاضر، شرح داده میشود
تهیه اسید نیتریک از واکنش نیترات پتاسیم یا سدیم با اسید سولفوریک
این روش تولید دارای اشکال ها و معایب زیادی است
۱- احتیاج به سوخت و انرژی زیادی دارد.
۲- به دلیل دما و گرمای بالا باعث آسیب دیدن و خرابی وسایل میشود.
۳- اسید به اکسید و آب و اکسیژن تجزیه می شود.
۴- تولید HNO2 که از تجزیه اسید در ظرف تقطیر و جذب آن ها در ظرف مایع کننده به وجود می‌آید.
۵- نقطه ذوب سولفات سدیم تولیدی بالا است (۸۸۰ درجه سلسیوس)، در نتیجه سخت و شکننده می شود و نمی‌توان آن را در انتهای واکنش خارج کرد.
برای از بین بردن مشکلات بالا عمل تقطیر را با واکنش دادن مول های برابر از هر دو ماده انجام می‌دهند.
در این حالت و استفاده از مول های برابر دمای واکنش ۲۰۰ درجه سلسیوس است و در نتیجه اسید تولید شده به صورت جامد در نیامده و راحت از ظرف خارج میشود.
واکنش بین اکسیژن و نیتروژن در کوره‌های خالص و تولید گاز دی اکسید نیتروژن و جذب آن توسط آب و تولید اسید نیتریک
واکنش های انجام گرفته به صورت زیر می‌باشد:
این روش به علت هزینه مالی بسیار زیاد کاربردی ندارد و اصلا مقرون به صرفه نیست
شرح فرآیند تولید اسید نیتریک با استفاده از آمونیاک
تولید اسید نیتریک براساس این فرآیند را می‌توان به سه بخش (از نظر مقدار فشار) تقسیم بندی کرد:
مرحله اول: اکسیداسیون آمونیاک در فشار پایین در حد۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله دوم: جذب گاز دی اکسید نیتروژن در فشار بالا تا حد ۵ تا ۱۳ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله سوم: سفید کردن یا بی‌رنگ کردن اسید در فشار پایین ۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع مانند مرحله اول
تقسیم‌بندی مراحل تولید اسید نیتریک که وجود دارد که بر اساس واکنش های شیمیایی زنجیره‌ای است
در اولین مرحله اکسیداسیون آمونیاک و تولید مونوکسید نیتروژن اتفاق می افتد که این مرحله برای تولید مونو اکسید نیتروژن به صورت زیر است:
در دومین مرحله اکسیداسیون گاز مونوکسید نیتروژن و تولید دی اکسید نیتروژن
و در این مرحله واکنش نهایی صورت می‌گیرد
با توجه به توضیحات بالا، در روند تولید اسید نیتریک دو دستگاه اصلی وجود دارد
راکتور که مرحله اول همان اکسیداسیون آمونیاک و به وجود آمدن گاز نیتروژن مونواکسید بوده و در راکتور انجام میشود. خلاصه روش کار به این صورت است که مخلوط آمونیاک هوا و وارد راکتور می شوند و در مجاورت توری های پلاتین اکسیداسیون جزئی آمونیاک انجام می‌گیرد، مکانیسم عمل روی کاتالیست به صورت زیر است:
در اولین پله جذب اکسیژن به وسیله پلاتین.
سپس واکنش پلاتین و تشکیل هیدرات نیتروژن روی سطح پلاتین.
و در نهایت واکنش اکسیژن با هیدرات نیتروژن برای تولید مونوکسید نیتروژن و آب.
واکنش بالا در واقع واکنش کلی اکسیداسیون آمونیاک است. گاز مونوکسید نیتروژن از این واکنش در درجه حرارت °C۸۱۰ تا °C۹۰۰ تولید میشود که از لحاظ ترمودینامیکی در این درجه حرارت ناپایدار است.
و برج جذب که وظیفه جداسازی مواد مورد نظر این واکنش را دارد
شرایط مورد نیاز انجام واکنش در راکتور
۱- تأمین فشار به وسیله کمپرسور هوا.
۲- حضور آمونیاک به صورت گاز به وسیله تبخیر کن و هیتر آمونیاک.
۳- اختلاط کامل آمونیاک و هوا (اکسیژن) به وسیله میکسر.
۴- حضور کاتالیست پلاتین به وسیله توری های ریزبافتی که سطح تماس را زیاد می‌کنند.
۵- عدم حضور ناخالصی‌های مضر به وسیله فیلتر کردن هوا و آمونیاک.
۶- تنظیم نسبت بین هوا و آمونیاک به وسیله یک شیر کنترل.
۷- دفع حرارت از محیط راکتور به وسیله مبدل های بخارساز.
اما مرحله سوم یعنی جذب دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک در برج جذب انجام میشود.
مرحله جذب نسبت به مرحله اکسیداسیون آمونیاک در فشار بالاتری انجام میشود.
خلاصه روش کار به این صورت است که برج جذب دارای سینی های سوراخ‌دار است؛ در حالی که مایع از بالا و گازهای ازت از پایین در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، جذب صورت می‌گیرد.
این واکنش، واکنش نهایی تولید اسید نیتریک می‌باشد.
شرایط انجام واکنش در برج جذب
۱- تأمین فشار بالا به وسیله کمپرسور گازی (کمپرسور مونوکسید نیتروژن).
۲- تأمین سطح تماس مناسب بین گاز و آب به وسیله سینی‌های موجود در برج.
۳- کاهش دمای جریانات ورودی به برج توسط کولرهای گاز و کولر آب.
۴- دفع حرارت یا سرد نگاه داشتن برج جذب به وسیله کویل‌های آب کولینگ درون برج.
همان طور که مشاهده میشود، واکنش های اصلی در این دو سیستم صورت می‌گیرد و تمامی تجهیزات دیگر مانند کمپرسور، کولر، پمپ، درام، فیلتر و توربین جهت مهیا کردن شرایط واکنش در این فرآیند استفاده می‌شوند.
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
chemistry.slss.ie
www.wisegeek.com
مجله علمی ویکی پی جی
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
تولید اسید نیتریک از دید enggyd.blogspot.co.uk
Air from atmosphere is suck at ambient temperature (room temperature) into the compressor. The compression is done in three stage driven by electric motor and turbine which is in turn run by tail gases .The air first passes through 1st stage at room temperature and leaves at temperature of 130°C and pressure of 2.02kg/cm2.This is then cooled in the inter cooler to 55°C by using raw water as cooling medium. Then air enter the second stage where it is compressed to 3.5kg/cm2 and temperature of 118°C and after the second stage is cooled to 70°C in the inter cooler then it enters the third stage where it is compressed to 4.5kg/cm2 abs and outlet temperature of 143°C. 40% of the energy required for carrying out compression operation is supplied by
تولید اسید نیتریک (Acid Nitric Prudoction) در قدیم توسط شیمی دانان با استفاده از راه های مختلفی را انجام می شد که در نهایت اوستوالد و براور بهترین و مقرون به صرفه ترین روش تولید اسید نیتریک را طراحی و ارائه کردند و اولین بار این روش در سال ۱۹۰۸ در آلمان مورد استفاده قرار گرفت و سرانجام تمام دنیا پی به ارزش زیاد آن بردند و هم اکنون در تمام دنیا این روش را مورد استفاده قرار می‌دهند.
اما در این مطلب دو روش دیگر تولید اسید نیتریک برای آشنایی بیشتر با روش های تولید اسید نیتریک و علت عدم استفاده از آن ها در حال حاضر، شرح داده میشود
تهیه اسید نیتریک از واکنش نیترات پتاسیم یا سدیم با اسید سولفوریک
این روش تولید دارای اشکال ها و معایب زیادی است
۱- احتیاج به سوخت و انرژی زیادی دارد.
۲- به دلیل دما و گرمای بالا باعث آسیب دیدن و خرابی وسایل میشود.
۳- اسید به اکسید و آب و اکسیژن تجزیه می شود.
۴- تولید HNO2 که از تجزیه اسید در ظرف تقطیر و جذب آن ها در ظرف مایع کننده به وجود می‌آید.
۵- نقطه ذوب سولفات سدیم تولیدی بالا است (۸۸۰ درجه سلسیوس)، در نتیجه سخت و شکننده می شود و نمی‌توان آن را در انتهای واکنش خارج کرد.
برای از بین بردن مشکلات بالا عمل تقطیر را با واکنش دادن مول های برابر از هر دو ماده انجام می‌دهند.
در این حالت و استفاده از مول های برابر دمای واکنش ۲۰۰ درجه سلسیوس است و در نتیجه اسید تولید شده به صورت جامد در نیامده و راحت از ظرف خارج میشود.
واکنش بین اکسیژن و نیتروژن در کوره‌های خالص و تولید گاز دی اکسید نیتروژن و جذب آن توسط آب و تولید اسید نیتریک
واکنش های انجام گرفته به صورت زیر می‌باشد:
این روش به علت هزینه مالی بسیار زیاد کاربردی ندارد و اصلا مقرون به صرفه نیست
شرح فرآیند تولید اسید نیتریک با استفاده از آمونیاک
تولید اسید نیتریک براساس این فرآیند را می‌توان به سه بخش (از نظر مقدار فشار) تقسیم بندی کرد:
مرحله اول: اکسیداسیون آمونیاک در فشار پایین در حد۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله دوم: جذب گاز دی اکسید نیتروژن در فشار بالا تا حد ۵ تا ۱۳ کیلوگرم بر سانتی متر مربع
مرحله سوم: سفید کردن یا بی‌رنگ کردن اسید در فشار پایین ۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع مانند مرحله اول
تقسیم‌بندی مراحل تولید اسید نیتریک که وجود دارد که بر اساس واکنش های شیمیایی زنجیره‌ای است
در اولین مرحله اکسیداسیون آمونیاک و تولید مونوکسید نیتروژن اتفاق می افتد که این مرحله برای تولید مونو اکسید نیتروژن به صورت زیر است:
در دومین مرحله اکسیداسیون گاز مونوکسید نیتروژن و تولید دی اکسید نیتروژن
و در این مرحله واکنش نهایی صورت می‌گیرد
با توجه به توضیحات بالا، در روند تولید اسید نیتریک دو دستگاه اصلی وجود دارد
راکتور که مرحله اول همان اکسیداسیون آمونیاک و به وجود آمدن گاز نیتروژن مونواکسید بوده و در راکتور انجام میشود. خلاصه روش کار به این صورت است که مخلوط آمونیاک هوا و وارد راکتور می شوند و در مجاورت توری های پلاتین اکسیداسیون جزئی آمونیاک انجام می‌گیرد، مکانیسم عمل روی کاتالیست به صورت زیر است:
در اولین پله جذب اکسیژن به وسیله پلاتین.
سپس واکنش پلاتین و تشکیل هیدرات نیتروژن روی سطح پلاتین.
و در نهایت واکنش اکسیژن با هیدرات نیتروژن برای تولید مونوکسید نیتروژن و آب.
واکنش بالا در واقع واکنش کلی اکسیداسیون آمونیاک است. گاز مونوکسید نیتروژن از این واکنش در درجه حرارت °C۸۱۰ تا °C۹۰۰ تولید میشود که از لحاظ ترمودینامیکی در این درجه حرارت ناپایدار است.
و برج جذب که وظیفه جداسازی مواد مورد نظر این واکنش را دارد
شرایط مورد نیاز انجام واکنش در راکتور
۱- تأمین فشار به وسیله کمپرسور هوا.
۲- حضور آمونیاک به صورت گاز به وسیله تبخیر کن و هیتر آمونیاک.
۳- اختلاط کامل آمونیاک و هوا (اکسیژن) به وسیله میکسر.
۴- حضور کاتالیست پلاتین به وسیله توری های ریزبافتی که سطح تماس را زیاد می‌کنند.
۵- عدم حضور ناخالصی‌های مضر به وسیله فیلتر کردن هوا و آمونیاک.
۶- تنظیم نسبت بین هوا و آمونیاک به وسیله یک شیر کنترل.
۷- دفع حرارت از محیط راکتور به وسیله مبدل های بخارساز.
اما مرحله سوم یعنی جذب دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک در برج جذب انجام میشود.
مرحله جذب نسبت به مرحله اکسیداسیون آمونیاک در فشار بالاتری انجام میشود.
خلاصه روش کار به این صورت است که برج جذب دارای سینی های سوراخ‌دار است؛ در حالی که مایع از بالا و گازهای ازت از پایین در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، جذب صورت می‌گیرد.
این واکنش، واکنش نهایی تولید اسید نیتریک می‌باشد.
شرایط انجام واکنش در برج جذب
۱- تأمین فشار بالا به وسیله کمپرسور گازی (کمپرسور مونوکسید نیتروژن).
۲- تأمین سطح تماس مناسب بین گاز و آب به وسیله سینی‌های موجود در برج.
۳- کاهش دمای جریانات ورودی به برج توسط کولرهای گاز و کولر آب.
۴- دفع حرارت یا سرد نگاه داشتن برج جذب به وسیله کویل‌های آب کولینگ درون برج.
همان طور که مشاهده میشود، واکنش های اصلی در این دو سیستم صورت می‌گیرد و تمامی تجهیزات دیگر مانند کمپرسور، کولر، پمپ، درام، فیلتر و توربین جهت مهیا کردن شرایط واکنش در این فرآیند استفاده می‌شوند.
منابع و پیوندها
گردآوری شده توسط دپارتمان پژوهشی شرکت پاکمن
chemistry.slss.ie
www.wisegeek.com
مجله علمی ویکی پی جی
برداشت از مطالب سایت با ذکر منبع بلامانع است
تولید اسید نیتریک از دید enggyd.blogspot.co.uk
Air from atmosphere is suck at ambient temperature (room temperature) into the compressor. The compression is done in three stage driven by electric motor and turbine which is in turn run by tail gases .The air first passes through 1st stage at room temperature and leaves at temperature of 130°C and pressure of 2.02kg/cm2.This is then cooled in the inter cooler to 55°C by using raw water as cooling medium. Then air enter the second stage where it is compressed to 3.5kg/cm2 and temperature of 118°C and after the second stage is cooled to 70°C in the inter cooler then it enters the third stage where it is compressed to 4.5kg/cm2 abs and outlet temperature of 143°C. 40% of the energy required for carrying out compression operation is supplied by
سرامیک مشتق از کلمه keramos یونانی است که به معنی سفالینه یا شئی پخته شده است. در واقع منشا پیدایش این علم همان سفالینههای ساخته شده توسط انسانهای اولیه هستند. در واقع قبل از کشف و استفاده فلزات، بشر از گلهای رس به علت وفور و فراوانی آنها و همچنین شکلگیری بسیار خوب آنها در در صورت مخلوط شدن با آب و درجه حرارت نسبتاً پایین پخت آنها استفاده میکرد. آلومینوسیلیکاتها که خاکهای رسی خود آنها به حساب میآیند، از عناصر آلومینیوم، سیلیسم و اکسیژن ساخته می‌شوند که این سه عنصر بر روی هم حدود 85 درصد پوسته جامد کره زمین را تشکیل می‌دهند. این سه عنصر فراوانترین عناصر پوسته زمین هستند.