文档介绍:毕业论文***工艺姓 名 学 号 专业 有机化工生产技术 班级 指导教师 完成时间 化学与环境工程系摘要***是基本化学工业的重要产品之一,也是一种重要的化工原料,产量在各类酸中仅次于硫酸。工业上制取浓***(HNO3浓度高于96%)的方法有三种:一是在有脱水剂的情况下,用稀***蒸馏制取的间接法,习惯上称“间硝";二是由氮氧化物、氧及水直接合成浓***,称为’直硝’;三是包括:氨氧化、超共沸酸(75%—80%HNO3)生产和精馏的直接法。本文仅探讨超共沸精馏法。关键词:浓***、氨氧化、超共沸精馏法目录第一章.***的性质.用途及方法 11.1***的性质 11.2***的用途 31.3***的生产方法 4第二章.***生产的基本原理及工艺条件的选择 42.1氨的催化氧化及原理 42.2氨氧化催化剂 52.3氨催化氧化的工艺条件 62.4氨氧化炉的结构和技术特性 92.5一氧化氮的氧化 112.6氮氧化物的吸收 122.7吸收工艺条件的选择 132.8***尾气的处理 14第三章.工艺流程的选择 163.1工艺流程的选择 163.2流程说明 17致谢 20第一章.***的性质.用途及方法1.1***的性质纯***为带有窒息性与刺激性的无色液体,其相对密度1.522,沸点83.4℃,熔点‐41.5℃,分为浓***和稀***。无水***极不稳定,一旦受热见光就会分解,生成二氧化氮和水。***能与任意比例的水混合,形成浓***(96%~98%HNO3 )和稀***(45%~70%HNO3)。***是三大强酸之一,具有很强的氧化性。除金、铂及一些稀有金属外,各种金属都能与稀***作用生成***盐。由浓***与盐酸按1:3(体积比)组成的混合液称为“王水”,能溶解金和铂,故称“王水”。***还具有强烈的硝化作用,与硫酸制成的混酸能与很多有机化合物结合成硝化物。1.2***的用途***是一种重要得化工原料,在各类酸中,产量仅次于硫酸。工业***依HNO3含量多少分为浓***(96%—98%)和稀***(45%—70%)。稀***大部分用于制造***铵、***磷肥和各种***盐。浓***最主要用于国防工业,是生产三硝基甲苯(TNT)、硝化纤维、***等的主要原料。生产***的中间产物——液体四氧化二氮是火箭、导弹发射的高能燃料。***还广泛用于有机合成工业;用***将苯硝化并经还原制得苯***,用***氧化,苯可制造邻苯二甲酸,均用于染料生产。此外,制药、塑料、有色金属冶炼等方面都需要用到***。1.3***的生产方法工业上生产***的原料主要是氨和空气,采用氨的接触催化氧化的方法进行生产的。其总反应是式为:NH3+2O2=HNO3+H2O此反应由3步组成,在催化剂的作用下,氨氧化为一氧化氮;一氧化氮进一步氧化为二氧化氮;二氧化氮被水吸收生成***。可用下列反应式表示:4NH3+5O2=4NO+6H2O2NO+O2=2NO23NO2+H2O=2HNO3+NO氨催化氧化法能制得45%—60%的稀***第二章.***生产的基本原理及工艺条件的选择 2.1氨的催化氧化及原理氨和氧可以进行下列三个反应:4NH3+5O2=4NO+6H2O △H=-907.28kJ(1) 4NH3+4O2=2N2O+6H2O△H=-1104.9kJ(2)4NH3+3O2=2N2+6H2O△H=-1269.02kJ(3)除此以外,还可能发生下列反应:2NH3=N2+3H2△H=91.69kJ(4)2NO=N2+O2△H=-180.6kJ(5)4NH3+6NO=5N2+6H2O△H=-1810.8kJ(6)不同温度下,上述式(1)~式(4)的平衡常数见表1表1不同温度下氨氧化或氨分解反应的平衡常数(p=0.1013MPa)温度/KKp1Kp2Kp3Kp430050070090011006.4×10411.1×10262.1×10193.8×10153.4×10117.3×10474.4×10282.7×10207.4×10159.1×10127.3×10567.1×10342.6×10251.5×10206.7×10161.7×10-93.31.1×1028.5×1023.2×103130015001.5×10112.0×10108.9×10103.0×1093.2×10146.2×10128.1×1031.6×104从表1可知,在一定温度下,几个反应的平衡常数都很大,实际上可视为不可逆反应,比较各反应的平衡常数,以式(3)为最大。如果对反应不加任何控制而任其自然进行,氨和氧的最终反应产物必然是氮气。欲获得所要求的产物NO,不可能从热力学去改变化学平衡来达到目的,而只可能