Тема: Принципиальная технологическая схема производства серной кислоты контактным способом и получение концентрированной азотной кислоты прямым синтез
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ 1. ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ КОНТАКТНЫМ СПОСОБОМ 3
Глава 1. Теоретические основы контактного окисления диоксида серы 3
1.1. Общая реакция и стехиометрия 3
1.2. Термодинамика и равновесие реакции 4
1.3. Кинетика и механизм на ванадиевом катализаторе 5
Глава 2. Сырье и подготовка обжигового газа 6
2.1. Источники серы и способы получения SO₂ 7
2.2. Очистка и сушка газа 8
Глава 3. Принципиальная технологическая схема контактного производства (ДК/ДА) 9
3.1. Общая блок-схема и материальные потоки 10
3.2. Стадия обжига и пылеулавливания 11
3.3. Очистка и сушка газа 12
3.4. Контактный узел (пять слоев, промежуточная абсорбция) 12
3.5. Абсорбционный узел и получение товарной кислоты 13
3.6. Тепловая схема и рекуперация тепла 14
Глава 4. Основное оборудование и степень конверсии 14
4.1. Контактный аппарат и катализаторы 14
4.2. Абсорберы и теплообменники 15
4.3. Достигаемая конверсия SO₂ и выбросы 16
Список использованных источников 16
ЗАДАНИЕ 2. ПОЛУЧЕНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННОЙ HNO3 ПРЯМЫМ СИНТЕЗОМ 18
Глава 5. Современные промышленные методы получения азотной кислоты 18
5.1. Процесс Оствальда (остов, стадии, выходы) 18
5.2. Получение концентрированной HNO₃ из разбавленной 19
5.3. Ограничения классических методов по энергозатратам и концентрации 19
Глава 6. История попыток прямого синтеза концентрированной HNO₃ 19
6.1. Работы Кавендиша, Рамзая и Юнга (конец XIX – начало XX в.) 20
6.2. Исследования под высоким давлением 1910–1940 гг. 20
6.3. Современные публикации после 2000 г. 21
Глава 7. Термодинамика прямого синтеза N₂ + O₂ + H₂O ⇄ 2HNO₃(ж) 21
7.1. Стандартные термодинамические характеристики реакции 21
7.2. Зависимость константы равновесия Kp от температуры 22
7.3. Влияние общего давления на равновесный выход HNO₃ 23
7.4. Роль конденсации продукта и удаления воды из зоны реакции 23
Глава 8. Кинетические ограничения и способы их преодоления 24
8.1. Энергия активации гомогенной реакции в газовой фазе (>200 кДж/моль) 24
8.2. Каталитические системы (Pt,Pd,Rh на носителях; оксиды металлов) 25
8.3. Плазмохимический подход (дуговой, СВЧ-, барьерный разряд) 25
8.4. Сверхкритическая вода и ионные жидкости как среды реакции 26
8.5. Фотохимическое и радиационно-химическое инициирование 26
Глава 9. Технологические схемы прямого синтеза высокой концентрации 27
9.1. Высокобарный метод без катализатора (300–1000 атм, 0…50°C) 27
9.2. Метод с жидкой фазой (растворение N₂/O₂ в жидком HNO₃ под давлением) 28
Список использованных источников 28...
