Sản xuất HNO3

 nhóm 4 
kính chào cô và các bạn
tham gia buổi thuyết trình
GVHD : Đào Thị Sương
Thành viên nhóm
Huỳnh Thị Bích Hợp
Lê Thị Thu Nhàn
Nguyễn Thành Luân
Chương 3 : Sản xuất axit nitric loãng
I. Đại cương
Vai trò của axit nitric ( HNO3) : là một nguyên liệu rất cần thiết cho nhiều ngành công nghiệp và cũng là 1 sản phẩm chủ yếu của CNHC
Ứng dụng HNO3 : được dùng chủ yếu để sản xuất phân bón ( đạm ) , sản xuất thuốc nổ, thuốc nhuộm, chế biến chất dẻo , nhiên liệu tên lửa…
Tính chất vật lý : HNO3 loãng là 1 chất lỏng không màu, kích thích khứu giác
Tính chất hóa học : axit HNO3 có tính oxi hóa mạnh , không bền khi gặp nhiệt độ cao ngay cả khi ở nhiệt độ thường gặp ánh sáng nó phân hủy tạo thành oxit Nitơ hòa tan trong axit làm axit này có màu vàng nâu

Axit HNO3 loãng ăn mòn kim loại rất mãnh liệt nên thường dùng thùng chứa axit HNO3 bằng thép không rỉ như Cr , Ni , Ti , hoặc có thể vận tải HNO3 trong các thiết bị bằng kim loại đen
II. Quá trình sản xuất HNO3
Đại cương sản xuất axit HNO3
Đi từ nguyên liệu NaNO3
2NaNO3 + H2SO4  Na2SO4 + 2HNO3

- Đi từ không khí
N2 + O2  2NO + O2  2NO2 + H2O  HNO3
Đi từ Cianamic
CaO + 3C  CaC2 + CO – Q
CaC2 + N2  CaCN2 + C + Q

NH3 + O2  2NO + O2  2NO2 + H2O  HNO3
CaCN2 + 3H2O  CaCO3 + 2NH3



Phương pháp oxi hóa NH3
Ngoài ra còn có phương pháp hồ quang điện : cho phóng điện vào không khí tạo ra oxit nito. Để có HNO3 đặc ta thực hiện theo 2 phương pháp sau
- Cô đặc axit HNO3 loãng
- Tổng hợp trực tiếp HNO3 đặc từ N2O4 lỏng
II.Qúa trình sản xuất axit HNO3
2.Quá trinh sản xuất axit HNO3:
-Gồm có 3 gia đoạn sau.
2.1.oxi hóa NH3 bằng oxi tạo thành NO
2.2.oxi hóa NO thành NO2
2.3.Hấp thụ NO2 vào nước
2.1.oxi hóa NH3 bằng oxi tạo thành NO
Diễn ra theo các phản ứng sau.
4NH3 +5O2 4NO + 6H2O+ 907,3 (KJ) (a)
4NH3 +4O2 2N2O + 6H2O +1104,9 (KJ)(b)
4NH3 +3O2 2N2 + 6H2O + 1269,1 (KJ) (c)
* Xúc tác
Hiện nay dùng xúc tác Platin : sử dụng hợp kim Platin với Rodi và Paladi
Xúc tác được kéo thành sợi mảnh đường kính 60 : 90 micromet và dệt thành lưới để tăng bề mặt tiếp xúc
*.Hàm lượng Amoniac
Theo phương trình (a) cứ 1 mol NH3 cần 1.25 mol O2 nhưng nếu không chế ở đk đó thì hiệu suất sẻ oxiho thấp.để tăng hx chuyển hóa NH3 thành NO người ta thường dùng dư O2 so với phương trình cụ thể là o2 lớn hơn 1.7 lần so với NH3.
Thành phần NH3 có trong không khí là 14,4% (V)
2.2. oxi hóa NO thành NO2
Xảy ra theo phương trình :
2NO + O2 < -- > 2NO2 + 112 KJ
Khí NO rất dễ dàng phản ứng với O2 ngay ở nhiệt độ thường và không cần xúc tác.
Đây là phản ứng thuận nghịch , tỏa nhiệt
2.3) hấp thụ NO2 vào nước
Xảy ra theo phản ứng
2NO2 + H2O  HNO3 + HNO2
N2O4 + H2O  HNO3 + HNO2
N2O3 + H2O  2HNO2
Axit nitro kém bền và bị phân hủy theo phản ứng: 3HNO2  HNO3 + 2NO + H2O
NO sinh ra trong quá trình hấp thụ được tiếp tục oxi hóa tạo ra NO2

2NO + O2  2NO2 + Q
Phương trình tổng quát
3NO2 + H2O  2HNO3 + NO
Để nâng cao hiệu suất hấp thụ , tăng hiệu quả sử dụng nguyên liệu trong quá trình hấp thụ người ta vừa tiến hành hấp thụ vừa tiến hành oxy hóa NO sinh ra trong cùng 1 tháp hấp thụ
3. Lưu trình sản xuất
Người ta tiến hành sản xuất axit HNO3 theo nhiều dây chuyền khác nhau:
Oxi hóa ở áp xuất thường và hấp thụ ở áp suất thường
Oxi hóa ở áp suất cao và hấp thụ ở áp suất cao
Oxi hóa ở áp suất thường và hấp thụ ở áp suất cao

Cảm ơn cô và các bạn đã lắng nghe