واکنش نهایی تولید اسید نیتریک

انجام و پیشرفت این واکنش نیازمند موارد زیر است: 
۱- تأمین فشار به وسیلة کمپرسور هوا. 
۲- حضور آمونیاک به صورت گاز به وسیلة تبخیر کن و هیتر آمونیاک. 
۳- اختلاط کامل آمونیاک و هوا (اکسیژن) به وسیلة میکسر. 
۴- حضور کاتالیست پلاتین به وسیله توری های ریزبافتی که سطح تماس را زیاد می‌کنند. 
۵- عدم حضور ناخالصی‌های مضر به وسیلة فیلتر کردن هوا و آمونیاک. 
۶- تنظیم نسبت بین هوا و آمونیاک به وسیلة یک شیر کنترل. 
۷- دفع حرارت از محیط راکتور به وسیلة مبدل های بخارساز. 
اما مرحلة سوم یعنی جذب دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک در برج جذب انجام می‌شود. 
مرحلة جذب نسبت به مرحلة اکسیداسیون آمونیاک در فشار بالاتری انجام می‌‌شود. 
خلاصه روش کار به این صورت است که برج جذب دارای سینی های سوراخ‌دار است؛ در حالی که مایع از بالا و گازهای ازت از پایین در خلاف جهت یکدیگر حرکت می‌کنند، جذب صورت می‌گیرد. 
     
این واکنش، واکنش نهایی تولید اسید نیتریک می‌باشد. 

انجام و پیشرفت این واکنش نیز شرایط خاصی را طلب می‌کند که عبارتند از: 
۱- تأمین فشار بالا به وسیلة کمپرسور گازی (کمپرسور مونوکسید نیتروژن).  
۲- تأمین سطح تماس مناسب بین گاز و آب به وسیلة سینی‌های موجود در برج. 
۳- کاهش دمای جریانات ورودی به برج توسط کولرهای گاز و کولر آب. 
۴- دفع حرارت یا سرد نگاه داشتن برج جذب به وسیلة کویل‌های آب کولینگ درون برج. 
همان طور که مشاهده می‌شود، واکنش های اصلی در این دو سیستم صورت می‌گیرد و تمامی تجهیزات دیگر مانند کمپرسور، کولر، پمپ، درام، فیلتر و توربین جهت مهیا کردن شرایط واکنش در این فرآیند استفاده می‌شوند. 
با این پیش زمینه، فرآیند تولید اسید نیتریک در واحد اسید نیتریک منطقه (۲) به صورت زیر است: 
آمونیاک ورودی به واحد در ابتدا به صورت مایع می‌باشد که شرایط آن به این صورت است که فشار آن تقریباً 85/18 کیلوگرم بر سانتی متر مربع ( مطلق ) و دمای آن C۱۰ می‌‌باشد. آمونیاک مایع از واحد آمونیاک که در منطقة (۲) می‌‌باشد و به عنوان واحد مادر شناخته شده است، تأمین می‌شود.
http://angelodtjz36036.link4blogs.com/14942296/

اکسیداسیون آمونیاک و تولید مونوکسید

یک تقسیم‌بندی مراحل تولید اسید نیتریک نیز وجود دارد که براساس واکنش های شیمیایی  سری و زنجیره‌ای است که عبارتست از:

مرحله اول: اکسیداسیون آمونیاک و تولید مونوکسید نیتروژن

واکنش این مرحله برای تولید مونوکسید نیتروژن به صورت زیر است:

     

مرحله دوم: اکسیداسیون گاز مونوکسید نیتروژن و تولید دی اکسید نیتروژن

واکنش این مرحله به صورت زیر است:

مرحله سوم: جذب دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک

در این مرحله واکنش نهایی صورت می‌گیرد و اسید تولید می‌شود:  

با توجه به تقسیم‌بندی هایی که ذکر شد، در واحد اسید نیتریک دو دستگاه اصلی وجود دارد که عبارتند از:

الف- راکتور                                                  ب- برج جذب

مرحله اول که همان اکسیداسیون آمونیاک و تولید گاز مونوکسید نیتروژن می‌باشد، در راکتور انجام می‌‌شود. خلاصه روش کار به این صورت است که مخلوط هوا و آمونیاک وارد راکتور می شوند و در مجاورت توری های پلاتین (به عنوان کاتالیست) اکسیداسیون جزئی آمونیاک انجام می‌گیرد، مکانیسم عمل روی کاتالیست به صورت زیر است:

الف- جذب اکسیژن به وسیلة کاتالیست.

ب- واکنش کاتالیست و تشکیل هیدرات نیتروژن روی سطح کاتالیست.

ج- واکنش اکسیژن با رادیکال هیدرات نیتروژن برای تولید مونوکسید نیتروژن و آب.

(۱)                     

واکنش (۱) در واقع واکنش کلی اکسیداسیون آمونیاک است. گاز مونوکسید نیتروژن از واکنش (۱) در درجه حرارت °C۸۱۰ تا °C۹۰۰ تولید می‌شود که از لحاظ ترمودینامیکی در این درجه حرارت ناپایدار است.

http://johnnytkzp93692.mybloglicious.com/14952962/

تولید اسید نیتریک در واحد منطقه

        تولید اسید نیتریک در واحد منطقه (۲) شامل مراحل زیر است:

۱- روغن‌زدایی و تبخیر آمونیاک

۲- فیلتر کردن و فشردن هوای لازم

۳- مخلوط کردن آمونیاک و هوا

۴- اکسیداسیون مخلوط در راکتور در مجاورت کاتالیست پلاتین و تولید گاز مونوکسید نیتروژن

۵- خنک‌سازی گاز مونوکسید نیتروژن تولید شده برای تبدیل به دی اکسید نیتروژن

۶- جذب گازهای دی اکسید نیتروژن در آب و تولید اسید نیتریک در برج جذب

۷- سفید کردن اسید توسط برج سفید کننده

۸- بازیافت انرژی گازهای تولیدی از فرآیند

۹- بازیافت کاتالیست

فصل سوم:

شبیه سازی فرآیند تولید اسید نیتریک

فرآیند تولید اسید نیتریک در یک نگاه

اگر بخواهیم فرآیند تولید اسید نیتریک را در یک صفحه خلاصه نمائیم، شکل نمودار مناسبی است:

              

      هوا              آمونیاک مایع                                آب

    تغییر دما و             تبخیر و گرمایش

                                            فیلتر کردن 

 فشرده کردن         سوختن آمونیاک

 سرمایش              سرمایش

                            فشرده کردن

                           سرمایش

                               جذب و شکل گیری اسید

                           خالص سازی اسید

                           سرمایش

                            اسید نیتریک ۵۸%

                                                               به عنوان محصول

شرح فرآیند تولید اسید نیتریک

تولید اسید نیتریک براساس فرآیند موجود را می‌توان به ۳ مرحله (از نظر فشاری) تقسیم کرد:

مرحله اول: اکسیداسیون آمونیاک در فشار پایین (۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع)

مرحله دوم: جذب گاز دی اکسید نیتروژن در فشار بالا ۵ تا ۱۳ کیلوگرم بر سانتی متر مربع)

مرحله سوم: سفید کردن یا بی‌رنگ کردن اسید در فشار پایین (۱ تا ۵ کیلوگرم بر سانتی متر مربع)

 

http://caidenndsj70470.post-blogs.com/14810429/