Азотна кислота

Апарати такої конструкції характерні тим, що нітрозні гази після контактування з температурою 750-8500 С надходять відразу на охолодження в котел-утилізатор 6, в якому утворюється водяна пара з температурою 4500 С під тиском 40 • 105 Па. У котлі-утилізаторі газова суміш охолоджується до 150-1600 С. В холодильниках 7 і 8 нітрозні гази охолоджуються до 400 С. На виході з холодильника 7 утворюється конденсат, в якому міститься 2-3% HNО3.

Внаслідок охолодження нітрозних газів NO швидко окислюється О2 повітря до NО2, в зв'язку з чим температура газів підвищується. Тому їх направляють у холодильник 8, в якому утворюється конден¬сат, що містить 25-30% HNO3.

Після холодильника 8 нітрозні гази з температурою 35-40 0С вентилятором 9 подаються в абсорбційну систему 10 з шести - восьми башт. В останню за ходом газу башту подається вода назустріч руху газів. Кожна башта зрошується кислотою відповідної концентрації. Досягаючи певної концентрації HNO3, кислота передається з башти в башту назустріч руху газу і виводиться з системи. Продукційна кис¬лота виводиться з башти II. Вентилятор нітрозних газів 9 засмоктує в систему повітря, щоб вміст О2 у вихлопних газах підтримувався в межах 5-5,5%.

Концентрація нітрозних газів перед баштою VII зменшується до 0,6-0,8%, що відповідає поглинанню 92-94% оксидів азоту кислот¬ною абсорбційною системою.

Залишки оксидів азоту поглинаються в «санітарних» баштах 12, які зрошуються лужними розчинами: содовим розчином (200-250 г/л Na2CO3) або вапняним молоком (80-100 г/л Са (ОН)2). В них утворюються нітрит-нітратні луги:

Na2CO8 + NO + NO2 = 2NaNO2+ CO2 ;

Na2CO3 + 2NO2 = NaNO2 + NaNO3 + CO2.

Для лужної абсорбції в нітрозних газах необхідне співвідношення NO2 : NO = 1:1. Щоб досягти цього, після кислотних абсорбційних башт (10) встановлюють порожнисту башту 11, в якій NO окислюється в NO2.

У «санітарних» баштах уловлюється 6-7% оксидів азоту від кількості, що надходить на переробку, тому ступінь використання NO зростає приблизно до 98-99%. Гази, що виходять з лужних башт, містять близько 0,1% NO.Для кращого очищення газів, які викидаються в атмосферу,забруднюючи навколишнє середовище, останнім часом почали застосовувати каталітичне розщеплення оксидів при 600-7000 С. Для цього вихлопні гази змішують з природним газом і суміш спалюють. Метан окислюється завдяки О2 повітря та оксидів азоту, внаслідок чого утворюється Н2 О, CO2 і N2.

На деяких заводах вихлопні гази промивають купоросним маслом, в якому добре розчиняються оксиди азоту, утворюючи нітрозу, яку застосовують у виробництві H2SO4.

Нітрит-нітратні луги, що містять близько 250 г/л NaNO2 і 50 г/л NаNO3, використовують для добування нітрату натрію окисленням нітриту НNО3

3NaNO2 + 2НNО3 = 3NaNO3 +2N0 + H2O.

Гази, що при цьому утворюються, використовують для добування концентрованого NO2, який можна використати у виробництві синте¬тичної НNО3 .

Якщо замість соди використати дешевий продукт — вапняне молоко, в розчині утворюється суміш Са (NO3)2 і Са (NO2)2; нітрит кальцію перетворюється в нітрат кальцію

ЗСа (NO2)2 + 4HNO3 = ЗСа (NO3)2 + 4NO + 2Н2О

Кальцієву селітру застосовують як цінне азотне добриво.

Виробництво розбавленої HNO3 з NH3 є, з одного боку, прикладом комплексного використання сировини, а з другого -прикладом добування цінних речовин з відходів виробництва, внаслідок чого значно здешевлюється виробництво основної продукції і створюються санітарно-гігієнічні умови для праці робітників.