Công nghệ sản xuất các chất vô cơ (ThS. Nguyễn Văn Hòa) - Chương 3. Bài 1

Chia sẻ: Nguyen Uyen | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:17

Thêm vào BST

Báo xấu

116
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Chương 3: Kỹ thuật sản xuất các hợp chất chứa Nitrơ - Bài 1: Kỹ thuật tổng hợp NH3 - Ứng dụng - Công nghiệp Sử dụng: Phân bón Sản xuất: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4, (NH4)NO3, (NH2)2CO. Hóa chất Tổng hợp: HNO3, NaHCO3, Na2CO3, HCN, N2H4. Chất nổ NH4NO3. Sợi và nhựa nylon, -[(CH2)4-CO-NH-(CH2)6-NH-CO]-, và các polyamit khác.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ sản xuất các chất vô cơ (ThS. Nguyễn Văn Hòa) - Chương 3. Bài 1

CHÖÔNG III – KYÕ THUAÄT SAÛN XUAÁT CAÙC HÔÏP CHAÁT CHÖÙA NITRÔ BAØI 1: KYÕ THUAÄT TOÅNG HÔÏP NH3 1. Tính chất - Ứng dụng 2. Quá trình tổng hợp NH3 3. Qui trình công nghệ BÀI 2: SẢN XUẤT HNO3 BÀI 3 : SẢN XUẤT PHÂN ĐẠM 1 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
BAØI 1: KYÕ THUAÄT TOÅNG HÔÏP NH3 I. Tính chất NH3 (SV tự đọc “Hoùa voâ cô – Nguyeãn Ñình Soa” II. ÖÙng duïng: Công nghiệp Sử dụng Phân bón Sản xuất: (NH4)2SO4, (NH4)3PO4, (NH4)NO3, (NH2)2CO Hóa chất Tổng hợp: HNO3, NaHCO3, Na2CO3, HCN, N2H4 Chất nổ NH4NO3 Sợi và nhựa nylon, -[(CH2)4-CO-NH-(CH2)6-NH-CO]-, và các polyamit khác Khác Chất làm lạnh cho gia đình và công nghiệp Dược phẩm Sản xuất thuốc sulfonamit Bột giấy và giấy NH4HSO3 Làm sạch Dung dịch NH3 sử dụng như là 1 tác nhân làm sạch khói NH3 2 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III. Quaù trình toång hôïp NH3 Quaù trình goàm 3 böôùc: - Cheá taïo khí nguyeân lieäu - Tinh cheá khí nguyeân lieäu - Toång hôïp NH3 3 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.1 Cheá taïo khí nguyeân lieäu III.1.1 Cheá taïo nitrô III.1.1.1 Cheá taïo nitrô baèng phöông phaùp chöng caát phaân ñoaïn khoâng khí loûng 4 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
1. Bộ phận trao đổi nhiệt 2. Đaùy thaùp tinh caát döôùi 1 3. Thaùp chöng caát döôùi (0,6MPa) 4. Thaùp chöng caát treân (0,14MPa) 5. Ñaùy thaùp tinh caát treân A. Vuøng giaøu oxi B. Vuøng tích tuï nitô C. Vuøng tích tuï oxi D. Vuøng coù noàng ñoä oxi nhö vuøng A V1, V2, V3 Van tieát löu 5 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.1.1.2 Cheá taïo nitrô baèng phöông phaùp khí hoùa than khoâ baèng khoâng khí Không khí Bieán thieân thaønh phaàn khí theo chieàu daøy lôùp than 6 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.1.2 Cheá taïo hydro III.1.2.1 Ñieän phaân nöôùc (chaát ñieän ly KOH): ñoä saïch 99,7% H2 III.1.2.2 phaûn öùng chuyeån hoùa khí thieân nhieân, khí daàu moû, daàu moû Ni catalyst CH4(g) + H2O(g) CO(g) + 3H2(g) ----------> 700oC CnH2n+2 + nH2O nCO + (2n+1)H2 -Q (1) CnH2n+2 + 2nH2O nCO2 + (3n+1)H2 -Q (2) III.1.2.3 Khí hoùa than baèng hôi nöôùc C + H2Ohôi → CO + H2 C + 2H2 → CH4 C + H2Ohôi → CO2 + 2H2 CO + 3H2 → CH4 + H2Ohôi CO + H2Ohôi → CO2 + H2 CO2 + 4H2 → CH4 + 2H2Ohôi 2H2 + O2 → 2H2Ohôi 7 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.1.3 Cheá taïo hoãn hôïp N2 + 3H2 III.1.3.1 Khí hoùa than aåm, taùc nhaân khí hoùa laø hoãn hôïp khoâng khí – hôi nöôùc 2C + O2 + 3,76N2 → 2CO + 3,67N2 + 56600 C + H2Ohôi → CO + H2 - 29300 3,93C + O2 + 3,76N2 + 1,93H2O → 3,93CO + 1,93H2 + 3,76N2 Khí Noàng ñoä, % theå tích Nhieät ñoä tôùi haïn III.1.3.2 Phaân ly khí than coác C3H6 Ít 92,3 C2H6 0,3 – 0,8 32 Thaønh phaàn cuûa C2H4 0,9 – 3 9,7 CH4 20 – 32 -82,5 khí than coác O2 0,3 – 0,8 -118,82 CO 5–8 -140,7 N2 2–8 -147,13 H2 54 - 63 -239,8 8 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.2 Laøm saïch khí nguyeân lieäu Caùc taïp chaát thöôøng gaëp: - Caùc hôïp chaát cuûa löu huyønh: H2S, COS, CS2 … -Caùc hôïp chaát cuûa cacbon: CO, CO2 - Buïi, muø, daàu phaân taùn, hôi nöôùc - Moät löôïng nhoû O2 Nguyeân lieäu Phöông phaùp cheá taïo Taán CO2 thu ñöôïc / taán NH3 Khí thieân nhieân Refocming 1,22 Oxi hoùa boä phaän 1,63 Daàu naphtha Refocming 1,42 Oxi hoùa boä phaän 2,09 Daàu mazut Oxi hoùa boä phaän 2,40 Than Khí hoùa 3,59 9 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
III.3 Toång hôïp NH3 1. Caân baèng phaûn öùng: 1,5H2 + 0,5N2 NH3 + Q f NH 3 f γ= Kf = 1 3 p f .f 2 2 N2 H2 γ NH * * 1 PNH3 YNH3 Ky Kp = = =. . 3 1 3 1 3 1 3 PP * * * * γ .γ PN2 .PH 2 YN2 .YH 2 2 2 2 2 2 2 N2 H2 10 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
11 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
2. Toác ñoä phaûn öùng Phöông trình Temkin: α β ⎛p ⎞ ⎛p ⎞ 2 3 r = k1 pN2 ⎜ ⎟ − k2 ⎜ ⎟ NH 3 H2 ⎜p ⎟ ⎜p ⎟ 2 3 ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ NH 3 H2 12 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
Caùc yeáu toá aûnh höôûng tốc ộ phản ứng: a. AÛnh höôûng cuûa aùp suaát: y1,5 . y N2 ya r = k1 P . − k2 0,5 1,5 1,5 H2 ya P yH 2 b. AÛnh höôûng cuûa nhieät ñoä: Nhieät ñoä (oC) Kcb 25 6.4 x 102 200 4.4 x 10-1 300 4.3 x 10-3 400 1.6 x 10-4 500 1.5 x 10-5 13 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
c. AÛnh höôûng cuûa tyû leä H2/N2: Phương trình cân bằng Khi r0 = 3 Phương trình Temkin 14 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
e. Chaát xuùc taùc: Fe + 1,3%Al2O3 + 1,6%K2O f. Ñaàu ñoäc xuùc taùc: -Caùc hôïp chaát cuûa S, As, P, clo gaây ñaàu ñoäc vónh cöûu -Caùc hôïp chaát cuûa oxi (O2, H2O, CO, CO2, NO) thöôøng gaây ñaàu ñoäc taïm thôøi 15 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
Bôm tuaàn hoaøn IV. Quy trình coâng ngheä khí Bôm Giaõn nôû neùn khí laïnh khí Trao ñoåi nhieät Quay voøng khí khoâng pö N2 vaø H2 Gia nhieät kieåu Thieát oáng bò laøm xoaén laïnh Khí ñaõ ñöôïc gia nhieät (130- 300atm) 16 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1
17 12/7/2010 604005 - Chương 3 - Bai 1