Mavzu: birikkan azot texnologiyasi reja: Azot sanoatining xomashyo manbalari va ishlatilishi Atmosfera azotini biriktirib olish usullari

Nitrat kislota ishlab chiqarishnmg nazariy asoslari.
Ammiakdan nitrat kislota ishlab chiqarish yo‘li uch bosqichdan iborat:

• Havo kislorodi bilan ammiakni oksidlash.
• Azot (II)- oksidini azot (IV)- oksidigacha oksidlash va azot (IV)- oksidini dimerlash.
• Azot (IV)- oksidi va azot qo‘sh oksidini suv bilan absorbsiyalash bosqichlari.

Ammiakning NO ga aylanish darajasi bosim va haroratga ham bog‘liq bo’ladi. Bu reaksiya qaytmas bo'lganligi uchun ham bosim qancha ortsa gazlar konsentratsiyasi ham shuncha ortadi, demak,
malum bir vaqt oralig‘ida NH3 ning NO ga aylanish miqdori ham ortishi tabiiy, Haroratning NH3 ni N03 ga aylanish darajasiga ta’siri rasmda ko'rsatilgan 0,1 MPa platina katalizatorida harorat oshi- rilib 800°C ga etganda reaksiya tezligi oshish natijasida NO ning unumi ortadi. Yuqori bosimda (0,8 MPa) ishlovchi sitemada esa opti­mal harorat 900°C boiishi rasm- dan ko‘rinib turibdi. Harorat bun- dan oshirilsa, NO ni unumi kamayadi.
Sanoatda amalda qo‘llaniladigan eng aktiv va tanlab ta’sir etuvchi selektiv katalizator, bu platina va uning palladiy, rodiylar bilan qotishmasidir. Ular asosiy reaksiyani (a) tezlashtirib, qo‘shimcha reaksiyalarga (b,d,e) ta’sir etmaydi. Shunday katalizator maqbul sharoitda ammiakni kislorod bilan NO gacha oksidlanish darajasini amalda 98 % ga yetkaziladi. Ammiakning palatinali katalizatorlarda oksidlanish reaksiyasi hozirgacha ma’lum bo'lgan reaksiyalar orasida eng tez reaksiyasidix (0,0001 dan 0,0002 soniya). Agar gaz shundan ko‘proq katalizator bilan kontaktda bo'lsa, ammiak yonadi yoki qo‘shimcha reaksiyalar ketadi, NO ni miqdori keskin kamayadi.
Platinali katalizator diametri 0,06-0,09 mm gacha bo'lgan ingichka simlardan to‘qilgan to‘r shaklida (1 sm da 1024 ta teshigi bo‘ladi) tayyorlanib, ulaming bir nechtasi ustma-ust qo‘yib setkalaming balandligi 60— 150 mm qalinlikda paketlar shaklida tayyorlanadi. Bu holat katalizator yuzasini kengaytirish imkoniyatini beradi. Eng qattiq katalizator qotishmasi 93 % Pt, 4 % Pd va 3 % Rh dan tayyorlanadi.
Ish jarayonida katalizator simlari sekin asta yemirilib, mayda zarrachalar shaklida gaz oqimi bilan olib ketiladi. 800°C harorat va
0.1 MPa bosimda ishlovchi qurilmalarda 1t nitrat kislota ishlab chiqarilganda platinali katalizatorlardan 0,04—0,06 yo‘qotiladi. Harorat va bosimning ortishi bilan katalizatoming yo‘qotish ham ortadi. Masalan, 8 MPa bosim va 900°C haroratda ishlovchi qurilmalarda 1t HN03 da 0,13—0,16 g platina yo‘qotiladi. Platina va palladiy qiymatining balandligi avvalo ularning kamligi va bunday qimmatbaho nodir metallarning yemirilishi natijasida doim yo'qotilib turilishi nisbatan arzonroq metallami qo‘llashni taqazo etadi.
Hozirgi paytda platina metallari bilan bir qatorda, temir yoki vismut oksidlariga, xrom, marganets, vismut kabi metallami qo'shib tayyorlangan katalizatordan keng foydalanilmoqda. Ulaming aktivligi va selektivligi ancha kam albatta. Katalizator massasining taxminan 30 % i yo‘qotilgach, u qayta suyuqlantirilib boshqatdan katalizator qotishmasiga aylantiriladi