Toshkent kimyo-texnologiya instituti Yangiyer filiali. Mustaqil ish

4.44-rasm. Yagona bosim (a) va ikki xil bosim (b) ostida azot kislotasi olish sxemasi:
1-havo kompressori; 2-ammiakni oksidlash tizimi; 3-nitroz gazlar kompressori; 4-nitroz gazlarning absorbsiyalanish tizimi.

Boshqa uskunalarning tashqi o’lchamlari (gabaritlari) ham kichrayadi, ixchamlashadi. Oshirilgan bosimda energetika bo‘yicha yopiq bo'lgan energetik texnologiyani yaratish mumkin. Oxirgi ishlanmalar - ikki xil bosimdagi sxemalardir (AK-72 tizim) (4.44- rasm, b). Oksidlash 0,4-0,45 MPa bosim ostida o‘tkaziladi, so‘ng nitroz gaz absorbsiya oldidan 1-1,2 MPa gacha siqiladi. Ko‘rinishidan oydinki, asosiy jarayonlar uchun oksidlash va absorbsiyalash-yagona bosimda bo'lganiga qaraganda yaxshiroqdir, garchi bu nitroz gaz bilan ishlovchi maxsus kompressordan foydalanishni talab qilsa ham (yagona bosimda faqat havo kompressoridan foydalaniladi).
5-rasmda bayon etilgan ikki tizim uchun ammiakni oksidlash reaktori keltirilgan. To‘r ko'rinishida bo‘lgan katalizator 4 korpus ichiga tortilgan. To‘rlar osilib qolishining oidi olinishi uchun ularning ostiga tayanch panjara ustiga vertikal tarzda halqalar o‘rnatilgan.

5-rasm. Yagona bosim tizimi 0.73 MPa (a) hamda ikki xil bosim —AK-72 (b) tizimlaridagi ammiakni oksidlash reaktori:
1 -korpus; 2-aralashtirgich; 3-taqsimlash jihozi: 4-katalizator to‘rlari; 5-utilizator- qozon; 6-portlash membranasi; AHA-ammiak-havo aralashmasi; NG-nitroz gazlar.


Ammiak aralashtirgichga yoki halqasimon tirqish orqali bir maromda berish bilan birga havo bilan aralashtiriladi. Reaktorning baland konussimon qismi oqimning reaktorning ko‘ndalang kesimi bo‘ylab bir tekisda yoyilishi uchun xizmat qiladi, to‘rlar qavati juda yupqa bo'lib, oqimni to‘g‘rilay olmaydi. Modomiki, oqimning absolyut (mutloq) bir tekisda boiishini amalga oshirish qiyin ekan, to‘rlarning ko‘paytirilgan - 10-12 sonidan foydalaniladi va bunda bosim 0,7 MPa bo‘ladi.
Yuqori haroratlarda platina ko'pincha РtO₂ ko‘rinishda bug‘lanadi. Bunda yo‘qotishlar 0,16 g Pt/t HNO₃ (1200 К haroratda)ni tashkil qiladi. Platinani ushlab qolish uchun to‘rlar ostidan CaO asosida tayyorlangan yutgich solinadi. Qaytmaydigan yo‘qotishlar 0,07 gramm Rt/t HNO₃ miqdorgacha kamayadi.
Ammiakning oksidlanishidan so'ng hosil boMuvchi gazlarning issiqligidan utilizator-qozonda bug^’ hosil qilinishida foydalaniladi. U tuzilmaviy jihatdan reaktor bilan uyg⁴unlashgan.
Azot oksidining oksidlanishi - gomogen qaytariluvchi ekzo- termik reaksiya:

(8)
2NO + O₂ = 2NO₂+180,6 kJ
400 К dan past haroratda reaksiya muvozanati amalda to⁴liq NO, hosil bo‘lish tarafiga surilgan. Reaksiya barcha uskunalarda - quvuro‘tkazgichlar, issiqlik almashtirgichlar va boshqa apparatlardan o‘tishi mumkin.
Kinetik modelning reaksiya stexiometriyasiga javob berishi aniq- langan:

(9)
Bu formuladan ko^’rinib turibdiki, bosim reaksiyani sezilarli tarzda tezlashtiradi va bu uni KTT da ko⁴tarilish foydasi haqida darak beradi. Shuning uchun, reaksiyaning tugallanishida reaksion aralashmaning ma’lum vaqt davomida tutib turilishini ta’minlovchi hajmiy apparat — oksidlash uskunasi o’rnatiladi.
NO ning oksidlanish reaksiyasi ekzotermik reaksiyadir. Nitroz gaz qo⁴shimcha ravishda sovutilishi zarur. Sovutishda suv kondensatlanadi. Bunda hosil boiuvchi suv ammiakka beriladigan suvga qaraganda 1,5 marta ortiq bo‘ladi. Kondensatlanuvchi suv nitroz gaz bilan o‘zaro ta’sirga kirishib, azot kislotasini hosil qiladi. Gazning suv bilan tutashish vaqtini kamaytirish maqsadga muvofiqdir, shuning uchun maxsus tezlashtirilgan issiqlik almashtirgich-kondensator qo‘llaniladi. Uning ichida 30% li kislota hosil boiadi. U shu konsentratsiyaga muvofiq keluvchi absorbsion kolonna- ning kesimiga yuboriladi.


AZOT OKSIDINING ASBORBSIYASI.
Azot dioksidi suv bilan quyidagi reaksiya orqali o’zaro ta’sirga kirishadi:

2NO₂ + H₂O = HNO₃ + HNO₂

3HNO₂=HNO, + 2NO
Birinchi reaksiya bo‘yicha hosil boMuvchi azot kislotasi barqaror emas va tezlikda NO qismi gaz fazasiga aylanadi. Umumiy holda asborbsiya quyidagi tenglama orqali ifodalanadi:
3NO₂+H₂O = 2HNO₃+NO + 73,6kJ (4.33)
NO₂ ning N₂0 bilan o^lzaro ta’siri - juda tez reaksiya, NNO₃ bilan suyuqlikda va NO₂ bilan gazda muvozanatga erishiladi. NO ning bundan keyingi oksidlanishi (ham gazli, ham suyuq fazalarda) sekin o‘tadi. Uning tugallanishi uchun ma’lum vaqt hamda NO ning oksidlanishi sodir bo’ladigan bo‘shliq zarur bo‘ladi. (9) reaksiya- geterogen gaz-suyuqlikka oid reaksiya, (7) esa gomogen reak- siyadir. Shuning uchun azot kislotasi hosil qilinuvchi reaktor quyiluvchi to‘rsimon tarelkalari bo'lgan absorbsion kolonnadan iborat (4.46-rasm). Tarelkalar oralaridagi bo‘shliq ajralib chiquvchi NO asosiy miqdorining gaz fazali oksidlagichi sifatida ishlaydi. Suyuqlikning uncha baland bo‘lmagan qavatida (tarelkada) amalga oshiriluvchi barbotaj gaz bilan jadal massa almashinuvining amalga oshirilishini ta’minlaydi va bunda u gaz aralashmasi komponentlari yutilishiga yordam berib, HNO₃ hosil bo‘lishi hamda NO ning suyuq fazali oksidlanishini ta’minlaydi. Absorbsion kolonnada quyidagicha brutto-tenglama orqali ifodalanuvchi aylanishlar-o‘tishlar sodir bo‘ladi, deb hisoblanishi mumkin:
4NO₂+H₂O + O₂=4HNO₃ (4.34)
NH₃ ni HNO₃ ga aylanishinfng quyidagi umumiy tenglamadan
4NH₃ + 8O₂ =4HNO₃ + 4H₂O
ko‘rinibturibdiki, 1 hajnt NH₃ ga 2 hajm kislorod sarflanayapti. Ammiakning oksidlanish bosqichida havo bilan birga 1,8 hajm O, beriladi. Qolgan kislorodni (havo) absorbsion kolonnaga NO to‘liq oksidlanishi uchun berilishi lozim bo‘ladi.

4.46-rasm. Azot kislotasi olish reaktori (absorbsion kolonna): 1—to’rsimon tarelkalar; 2-issiqlik almashtirgichli elementiar; 3-sachratgichlar. Haroratning pasayishi bilan NO2 yutilishi yaxshilanadi. Reaksiya issiq- ligini olib ketish uchun tarelkalar ichida suv sirkulyatsiyalanuvchi tekis yassi ilonizisimon naychalar o‘rna- Nitroza tilgan. Bosimning ortishi NO2 ning yuti- lishiga va hosil bo‘luvchi kisiotaning konsen-tratsiyasini 1 at.m. bosimda 47-49% li HNO3, 7 at.m. bosimda 58% li, 11 at.m. bo-simda 62% gacha konsentratsiyadagi HNO3 ko‘payishiga yordam beradi.