Toshkent kimyo-texnologiya instituti Yangiyer filiali. Mustaqil ish

Toshkent kimyo-texnologiya instituti Yangiyer filiali.
Mustaqil ish.
Guruh: 101-20 guruh .
Fan: Kimyoviy ishlab chiqarish energotexnologiyasi.
Bajardi: Qudratova Iroda .
Tekshirdi : Abdurimov Akbar.

1914-yilda koks gazi ammiaki asosida azot kislotasi ishlab chiqarish ishlanmasi amalga oshirilib, 1916-yili hozirgi Donesk shahrida azot kislotasi ishlab chiqaruvchi sex foydalanishga topshirildi. Ishlanma rus muhandisi I.N. Andreyev rahbarligida olib borildi. Hozirda ammiakdan azot kislotasi olish - uni ishlab chiqarishning asosiy usuli hisoblanadi.

Azot kislotasi ishlab chiqarish uchun asosiy xomashyo sintetik ammiak, havo kislorodi va suv hisoblanadi. Bunda quyidagi reaksiyalar sodir bo‘ladi: Ammiakning havo kislorodi orqali oksidlanishi:

4NH₃ + 5O₂=4NO + 6H₂O + Q, (1)
Azot oksidining azbt dioksidigacha qo'shimcha ravishda oksidl­anishi:
2NO + O₂ = 2NO₂ + Q₂ (2)
NO gazinirrg suv orqali yutilishi, azot kislotasi hosil bo'lishi:
Uchinchi reaksiya bilan bir vaqtda ikkinchisi ham sodir etiladi, chunki NO₂ning barcha miqdori HNO₃ ga aylantirishi mumkin. Barcha reaksiyalar ekzotermik reaksiyalardir.
(1)-(2) kimyoviy tenglamalardan kelib chiqqan holda funksional sxema am-miakning oksidlanishi, gazlarning keyinchaliksovutilishi, azot oksidining oksid-lanishi hamda hosil bo’luvchi nitroz gazlarni suv bilan absorbsiyalash tizimchalarini o‘z ichiga oladi (1-rasm).
Bu yerda biz ishlab chiqarish ayrim bosqichlarining fizik- kimyoviy asoslanishlariga to‘xtalamiz.
AZOT KISLOTASI ISHLAB CHIQARISHNING FUNKSIONAL SXEMASI.
Azot kislotasi ishlab chiqarish uchun asosiy xomashyo sintetik ammiak, havo kislorodi va suv hisoblanadi. Bunda quyidagi reaksiyalar sodir bo‘ladi: Ammiakning havo kislorodi orqali oksidlanishi:
4NH₃ + 5O₂=4NO + 6H₂O + Q, (1)
Azot oksidining azbt dioksidigacha qo'shimcha ravishda oksidl­anishi:
2NO + O₂ = 2NO₂ + Q₂ (2)
NO gazinirrg suv orqali yutilishi, azot kislotasi hosil bo'lishi:
Uchinchi reaksiya bilan bir vaqtda ikkinchisi ham sodir etiladi, chunki NO₂ning barcha miqdori HNO₃ ga aylantirishi mumkin. Barcha reaksiyalar ekzotermik reaksiyalardir.
(1)-(2) kimyoviy tenglamalardan kelib chiqqan holda funksional sxema am-miakning oksidlanishi, gazlarning keyinchaliksovutilishi, azot oksidining oksid-lanishi hamda hosil bo’luvchi nitroz gazlarni suv bilan absorbsiyalash tizimchalarini o‘z ichiga oladi (1-rasm).
Bu yerda biz ishlab chiqarish ayrim bosqichlarining fizik- kimyoviy asoslanishlariga to‘xtalamiz.
Ammiakning oksidlanishi - murakkab qaytmas ekzotermik katalitik reaksiyadir. Ammiak N₂ va NO gacha oksidlanadi. o‘tish ikki mustaqil stexiometrik tenglamalar orqali ifodalanadi:
4NH₃ + 5O₂ = 4NO + 6H₂O + 904 кJ (4)
4NH₃+3O₂ = 2N₂ + 6H₂O+ 1269 kJ (5)
Katalizator sifatida platina yoki platinopalladiyrodiyli qotishma qo‘llanadi (Pt miqdori 81-92%). Jarayonning harorati 1100-1200° K. Bunday sharoitlarda azot oksidi N₂O amalda hosil bo‘lmaydi. Ekzotermik reaksiyaning qaytar reaksiya boMganligidan (1) uning muvozanati ammiakning oksidlanish haroratida chapga surilgan, shuningdek, azot dioksidi mavjud emas.


1-ammiakning oksidlanishi; 2—gazning sovuslii; 3—azot oksidining oksidlanishi; 4—absorbsiya.

O‘tish (aylanish) sxemasi stexiometrik tenglamalar (4)-(5) tizimidan farq qiladi — ammiakning oksidlanish reaksiyasi to‘rtta xususiy reaksiyalarni (bosqich) o‘z ichiga oladi:

(6)
Bu sxema eksperimental aniqlangan: katalizatorga faqat NO berib, 2NO=N₂ + O₂ reaksiyasi bo‘yicha azot va kislorodning hosil boMishi kuzatildi; NH₃ va NO aralashmasini berib 4NH₃ + 6NO = 5N₂ + 6H₂O reaksiyasi bo‘yicha N₂ hosil bo‘lishi kuzatildi.
O’tishning (aylanish) bunday sxemasi azot oksidi chiqishining o‘tish (aylanish) vaqtiga ekstremal bog‘liqligini beradi (2-rasm).
Reaksiya tez sodir bo‘ladi, tashqi diffuzion sohada o‘tadi. Modomiki, tezlik oqim hamda katalizator yuzasidan issiqlik va moddaning olib o‘tilishi bilan cheklanar ekan, uning ichki yuzasini rivojlantirishga zaruriyat qolmaydi va u 0,09 mm diametrli metall simdan to‘qilgan to‘rdan iborat bo'ladi. Tutashish vaqti (to‘qnashish) (1 2) -10⁴ miqdorni tashkil etadi. Bu vaqt ichida ammiak to’liq oksidlanadi, shunday bo‘lgach NO ning chiqishi azot oksidi bo‘yicha reaksiya selektivligiga mos tushadi.
Tashqi diffuzion olib o‘tilishning hisobga olinishida quyidagi formulalardan foydalaniladi:
(7)
Indekslar qayerda betta 1, va betta 2 kam bo’lsa, muvofiq ravishda NH₃ va O₂ ga taalluqli bo‘ladi; betta 1 , betta 2 - oqim va yuza orasidagi massa olib o‘tilish