Công nghệ sản xuất Amoniac, Acid Nitric và Phân Đạm

Chia sẻ: Nguyen Chi Tinh | Ngày: | Loại File: PPT | Số trang:30

Thêm vào BST

Báo xấu

537
lượt xem 280
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Amoniac là một hợp chất vô cơ có công thức phân tử NH3. Ở điều kiện tiêu chuẩn, nó là một chất khí độc, có mùi khai, tan nhiều trong nước. Trên nguyên tử nitơ của amoniac có cặp electron tự do nên amoniac có tính bazơ và có thể xảy ra phản ứng hóa học: NH3 + H+ → NH4+ Trong amoniac, nitơ có số oxi hóa thấp nhất nên amoniac có tính khử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ sản xuất Amoniac, Acid Nitric và Phân Đạm

Chủ đề: Ch Công nghệ sản xuất Amoniac, Acid Nitric và Phân Đạm. Giảng viên: Nguyễn Thị Ánh Hồng Nguy Nhóm thực hiện MSSV: MSSV Võ Tấn Phát: 2096793 Lê Ngọc Bích: 2092118 Dương Thúy Duy: 2096781
Nội dung trình bày •Quy trình sản xuất Amoniac, Acid Nitric và Phân đạm ở quy mô công nghiệp. •Một số ứng dụng của Amoniac, Acid Nitric và Phân đạm vào đời sống.
I.Amoniac Trên thế giới có rất nhiều nhà máy sản xuất amoniac với quy mô lớn với sản lượng từ 2000-3000 tấn/ngày .Sản lượng amôniac sản xuất mỗi năm mỗi tăng: năm 2004 là 109.000.000 tấn , năm 2006 là 122.000.000 tấn Dẫn đầu là Trung Quốc với 28,4% tổng sản lượng trên toàn thế giới, theo sau là Ấn Độ với 8,6%, Nga với 8,4%, và Hoa kỳ là 8,2%.
• Hơn 80% tổng sản lượng amoniac được dùng để sản xuất acid nitric, sản xuất phân bón cho cây trồng như phân ure, amoni nitrat,… Amoniac còn được dùng làm chất tẩy rửa. Dd NH3 kết hợp với các axit tạo ra các muối amoni-là nguồn nguyên liệu quý được dùng trong y học , trong công nghiệp nhuộm và công nghệ chế biến thức ăn khô  Dùng trong công nghiệp đông lạnh,sản xuất Dùng nước đá và bảo quản thực phẩm,…ngoài ra NH3 còn điều chế N2H4 làm nguyên liệu cho còn tên lửa.
-Trước đây:Dùng phương pháp Rothe-Frank-Caro CaCN2 + 3H2O = CaCO3 + 2NH3 -Ngày nay: dùng phương pháp Haber Process dùng Ì Nguồn nguyên liệu:O2 ,N2 ,H2 , khí tự nhiên CH4 ho khí đốt hóa lỏng như propan và butan , … Vì nguyên liệu có lẫn tạp chất lưu huỳnh hữu cơ (RSH ) nên ta sẽ có công đoạn khử S trước khi đưa nguyên liệu vào quy trinh sản xuất d Trong quá trình khử này các tạp chất lưu huỳnh hữ cơ được chuyển hoá thành H2S bằng xúc tác hydro hoá.Sau đó H2S được hấp phụ bằng oxit kẽm. RSH + H2 = RH + H2S ZnO + H2S = ZnS + H2O
1 Reforming sơ cấp : CH4 bị oxi hóa bởi H2O CH4 + H2O = CO + 3 H2 + Q 2 Reforming thứ cấp : cung cấp N2, O2 cho quá trình nhằm chuyển hóa hoàn toàn lượng Metan còn dư sau P/ư Reforming sơ cấp. CH4 + 3/2 O2 = CO + 2 H2O +Q 3. Công đoạn chuyển hóa CO thành CO2: Trong bộ phận tinh lọc khí, CO được chuyển hoá thành CO2. CO + H2O = CO2 + H2 + Q
4. Công đoạn khử CO2 Khử CO2 : Hệ thống tách CO2 được dựa trên quá trình MDEA (methyldietanolamin) bao gồm một tháp hấp thụ CO2 hai cấp, một tháp chưng cất CO2 và hai bình tách. CO2 bị tách khỏi quá trình bởi sự hấp thụ CO2 vào trong dung dịch MDEA chứa 40% MDEA. R3N + H2O + CO2 = R3NH+ + HCO3 - 2R2NH + CO2 = R2NH2+ + R2N-COO-
Thu hồi CO2 : Tách tái sinh dd giàu CO2 được thực hiện trong hai cấp để được CO2 độ tinh khiết cao. Trong bình tách cao áp, hầu hết các thành phần trơ được hoà tan và giải phóng tại áp suất khoảng 5,5 bar. Dung dịch giàu CO2 tiếp tục đến bình tách thấp áp và được giải phóng khỏi dung dịch tại áp suất 0,27 bar. 5. Công đoạn mêtan hóa CO và CO2 dư được chuyển hoá thành metan bởi phản ứng với hydro (metan hoá) trước khi khí tổng hợp được đưa đến vòng tổng hợp amôniắc. CO + 3H2 = CH4 + H2O + Q CO2 + 4H2 = CH4 + 2H2O + Q
Metan là khí trơ trong vòng tổng hợp amôniắc, các hợp chất chứa oxy như là CO và CO2 sẽ phản ứng với chất xúc tác trong vòng tổng hợp amôniắc. 6. Vòng tổng hợp Amôniắc Khí công nghệ sau khi mêtan hóa được nén lên áp suất cao và sau đó dẫn vào cụm tổng hợp amôniắc. P/ư tổng hợp Amôniắc : Fe, 400-5000C  N 2 + 3 H2 2 NH 3 + Q 200 atm
II.Acid nitric II.Acid Axit nitric còn được biết đến bởi nhiều cụm từ khác như Axit nitric tập trung, tập trung Axit nitric, Axit nitric Conc, Conc nitric và HNO3. Ước tính trong năm 2006 thế giới đã sản xuất được khoảng 51.000.000 tấn acid nitric. Tây Âu, Nga, Mỹ và Đông Âu thống trị các so lieu tren thị trường .Nhung khu vực này chiếm khoảng 75% công suất sản xuất và tiêu thụ tren thế giới trong năm 2006. Biểu đồ pie sau đây cho thấy số lượng axit nitric được tiêu thụ theo vùng:
Ngoài ra HNO3 còn Sử dụng HNO3 dùng để : dùng Chuyển Sản phẩm Làm thuốc nổ TNT. hóa hữu cơ Chất khác Nylon Thuốc nhuộm. Dược phẩm Axit nitric cũng là Phân bón một thành phần của giải pháp Nital, đó là một giải pháp thử nghiệm kim loại
 Các phương pháp sản xuất HNO -Đầu thế kỷ 17 : H2SO4 đđ + KNO3 (diêm tiêu) = KHSO4 3 + HNO3 về sau nguồn nguyên liệu quặng nitơrat trong thiên -Đầu TK 20ổ biến. phương pháp hồ quang điện nhiên không ph : dùng (N2 +02 KK ở nhiệt độ cao). N2 + O2 = 2NO 2NO + O2 = 2NO2 3NO2 H2O = 2HNO3 + NO + Phương pháp này tốn nhiều điện năng  từ khi tổng hợp được NH dùng: PP oxi hoá NH (3gđ)
-Giai đoạn 1: oxi hoá NH3 thành NO ( PP tiếp xúc) Tuỳ điều kiện và chất phản ứng mà xảy ra theo các phản ứng (1) (2) (3): một chiều, đồng thể, toả nhiệt  TPSP phụ thuộc vào tốc độ các phản ứng. Vậy để sản xuất HNO3 người ta tìm cách để phản ứng (1) xảy ra với tốc độ nhanh nhất và hạn chế phản ứng (2) (3) với tốc độ nhỏ nhất
-Giai đoạn 2: oxi hoá NO thành NO2 2NO + O2  2NO2 Nhiệt độ < 1500oC phản ứng xảy ra hoàn toàn theo chiều thuận (1 chiều) Nhiệt độ > 1500oC phản ứng thuận nghịch, nhiệt độ > 8000oC sự oxi hoá không xảy ra Nếu trong điều kiện không đủ O2  hh khí ngoài NO2 còn có N2O3, N2O4, NO (N2O4 tạo thành ở nhiệt độ thấp dư O2, 2NO + O2 N2O4) Thực nghiệm cho thấy để đạt hiệu suất NO2, N2O4 cao thì P = 8 – 10atm, to < 2000oC.
-Giai đoạn 3: hấp thụ NO2 bằng H2O Vì quá trình toả nhiệt  hạ thấp nhiệt độ tăng p làm sạch chất lỏng trong tháp hấp thụ đến nhiệt độ 7500C. ở 2500C P = 1atm dd HNO3 : 48 – 50% P = 8-10atm đHNO > 60 – 62%
 1):thiết bị làm sạch kk (H2O hoặc Na2CO3)  ( (5):thiết bị oxi hóa NH3  (2):thiết bị lọc các tạp  (6):thiết bị thu hồi chất cơ học  (7),(8):tháp làm lạnh  (3),(9): quạt  (10):tháp hấp thụ  (4):thiết bị lọc cactong cùng với khí NH3
III.Phân đạm: III.Phân đạm là tên gọi chung của các loại phân Phân bón vô cơ cung cấp đạm cho cây dưới dạng NO3-,NH4+.Phân đạm kích thích quá trình sinh trưởng, làm tăng tỉ lệ protein thực vật nên phân đạm là chất dinh dưỡng rất cần thiết và rất quan trọng đối với cây - thành phần chính của clorophin, prôtit, các axit amin, các enzym và clorophin, nhiều loại vitamin trong cây. nhi Có 3 nhóm đạm chính  Nhóm đạm amoni: (NH4)2SO4 ,NH4Cl, …  Nhóm đạm Nitrat: NaNO3 ,KNO3, NH4NO3, …  Nhóm đạm amit: CaCN2 , CO(NH2)2.