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氨气制硝酸工艺流程

时间:2022-09-22  来源:有毒气体检测仪  作者:赢润集团
氨气制硝酸工艺流程是将氨和空气的混合物(氧:氮≈2:1)通入热的铂铑合金网(760 ~ 840℃)。在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO),生成的一氧化氮被反应后残留的氧气继续氧化成二氧化氮。然后,将二氧化氮引入水中,产生硝酸。在整个氨氧化制取硝酸的过程中,存在氨气NH3、一氧化氮NO、二氧化氮NO2以及硝酸HNO3蒸气等多种对人体有毒有害的气体,为防止人员发生中毒事故,需要在现场安装使用硝酸厂有害气体报警器
氨气制硝酸工艺流程
工业上制备浓硝酸(HNO3浓度高于96%)的方法有三种:一种是在脱水剂存在下蒸馏稀硝酸的间接法,习惯上称为“偏硝酸盐”;二是由氮氧化物、氧气和水直接合成浓硝酸,称为‘直接硝酸盐’;第三种是直接法,包括氨氧化、生产超共沸酸(75%-80% HNO3)和精馏。这次主要讨论的是用氨氧化法制备硝酸。

目前氨氧化反应的催化剂有两种:一种是以金属铂为主体的铂基催化剂,另一种是以铁、钴等其他金属为主体的非铂基催化剂。但对于非铂催化剂,由于技术和经济原因,节省下来的铂成本无法抵消氧化率低带来的氨消耗,因此非铂催化剂无法在工业上大规模应用。这里只介绍铂催化剂。

工业硝酸制备的原理流程:
1.该方法以氨气和空气为原料,以铂铑合金网为催化剂,在800℃的氧化炉中进行氧化反应。当NO冷却后,与O2生成NO2,在吸收塔中被水吸收,在空气中过量O2的作用下转化为硝酸,最高浓度为50%。
2.用硝酸镁或浓H2SO4作吸水剂,可蒸馏制得50%的硝酸,甚至可得到98%以上的“发烟”硝酸。尾气处理,在生产过程中没有回收利用,可以最大限度地利用原料,并减少尾气中NOx的排放,尾气一般用NaOH溶液吸收。

通过氨的催化氧化制备硝酸有三个主要步骤:
1.将氨和空气的混合物(氧:氮≈ 2: 1)通入热的铂铑合金网(760 ~ 840℃)。在合金网的催化下,氨被氧化成一氧化氮(NO)。反应式为4NH₃+5O₂=4NO+6H₂O。
2.生成的一氧化氮被反应后残留的氧气继续氧化成二氧化氮。氨催化氧化后的气体主要是NO和HO,还有未参与反应的N和O。如果气体冷却到150-180℃,NO会继续被氧化成二氧化氨。反应式为2NO+O₂=2NO₂。
3.然后将二氧化氮引入水中,水吸收二氧化氨气体生成硝酸和一氧化氨。反应式是3NO₂ + H₂O = 2HNO₃+ NO。
氨氧化法制硝酸工艺流程
通过上述氨氧化法制取硝酸工艺流程可知,从原料、中间产物以及最终产品中都存在对人体有毒有害的气体。有鉴于此,可以使用赢润集团研发生产的采用进口高精度气体传感器的ERUN-PG51S6固定在线式有毒有害气体检测报警仪为例,可以同时检测并显示一氧化氮NO、硝酸HNO3蒸气、氨气NH3、二氧化氮NO2等的浓度值,超标声光报警,并联锁自动控制排气风机的启停,测量数据结果可通过分线制4-20 mA模拟信号量或总线制RS 485(Modbus RTU)数字量信号以及无线模式传输,通过ERUN-PG36E气体报警控制器在值班室实时显示有毒气体或蒸气的浓度值,并相应的触发报警动作。
硝酸厂有害气体报警器
氨氧化制硝酸车间气体检测报警仪技术参数:
产品型号:ERUN-PG51S6
检测气体:HNO3、NO2、NO、NH3等,选配:可检测任意1~6种气体的浓度值和温湿度
量程范围:0~1、10、100、1000、5000、50000ppm、100%LEL、20%、50%、100%Vol可选,其他量程可订制
分 辨 率:0.001ppm(0-10ppm高精度)/0.01ppm(0~10 ppm);0.01ppm(0~100 ppm),0.1ppm(0~1000 ppm),1ppm(0~5000 ppm以上); 0.1%LEL;0.01%、0.001%Vol
方法原理:电化学、催化燃烧、红外、半导体、PID光离子等可选
精度误差:≤±2%F.S.(更高精度可订制)
显示方式:报警器2.5寸彩屏现场显示浓度值;控制器主机9寸彩屏值班室显示浓度值
报警方式:现场声光报警,值班室声光报警
数据传输:4-20mA、RS485,可选无线传输
防护功能:IP66级防水防尘
防爆功能:隔爆型,Ex d ⅡC T6 Gb级防爆
 
以上就是关于氨气制硝酸工艺流程的相关介绍,以目前主流的氨氧化法制取硝酸为例,其主要是采用以氨气、空气和水作为生产原料,以铂金为主要催化剂,在高温环境下通过氧化还原反应,依次产生一氧化氮、、二氧化氮,并最终产出硝酸的工艺过程。由于生产原料氨气NH3,中间产物一氧化氮NO和二氧化氮NO2,以及最终产物硝酸HNO3蒸气都属于对人体有毒有害的气体,因此需要在现场安装使用硝酸厂有害气体报警器来连续实时在线监测这些有毒有害气体的浓度值,避免发生人员中毒安全事故。
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