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硝酸萃取蒸餾

發布時間:2022-09-03 05:37:38

❶ 使稀硝酸變濃的方法

要使稀硝酸變濃可以從兩種渠道:
第一是減少溶劑;
第二是增加溶質.由於硝酸是揮發性酸,不宜蒸發濃縮,所以用增加溶質的方法,利用方程式4NO2+O2+2H2O=4HNO3,即向硝酸中四比一的通入二氧化氮和氧氣.
硝酸(nitric acid)分子式為HNO3,是一種有強氧化性、強腐蝕性的無機酸,酸酐為五氧化二氮。

❷ 怎麼把65%的硝酸提純到95%以上的發煙硝酸

濃硝酸生產過程:生產濃硝酸有直接法,間接法和超共沸酸精餾法三種。直接法即由氨直接合成濃硝酸,基建投資較大,只在國內外大型工廠中採用.間接法是先生產稀硝酸再設法將稀硝酸中水分脫除,將濃度提高至共沸酸濃度以上,最後經蒸餾得到98%成品硝酸.這種生產方法適宜於中小型濃硝酸生產裝置,在國內外採用比較普遍.超共沸酸精餾法是使氧化氣中水分脫除較多,使NOx直接生成超共沸酸,再經蒸餾製得濃硝酸的方法,被認為是製造濃硝酸的一種好方法.
A直接法生產過程:直接法由氨和空氣經氧化直接合成濃硝酸,生產的關鍵是除去反應生成的水.反應經歷以下五個步驟:
①制一氧化氮 氨和空氣通過鉑網催化劑,在高溫下被氧化成一氧化氮,並急冷至40~50℃,使生成的水蒸氣經冷凝而除去.
②制二氧化氮 一氧化氮和空氣中的氧反應,生成NO2後,殘余的未被氧化的NO和濃度大於98%的濃硝酸再反應,被完全氧化成二氧化氮:?
③分出二氧化氮 在低溫下用濃硝酸(>98%)吸收二氧化氮成為發煙硝酸,不能被吸收的惰性氣體(N2等)排出系統另行處理.
④制純NO2並冷凝聚合為液態四氧化二氮 加熱發煙硝酸,它熱分解放出二氧化氮,然後把這純的NO2冷凝成為液態四氧化二氮:
⑤高壓釜反應制濃硝酸 將液態四氧化氮與稀硝酸混合(要求稀硝酸中水分與液態N2O4成一定比例)送入高壓釜,在5.0MPa壓力下通入氧氣,四氧化二氮與水(來自稀硝酸)和氧反應直接生成98%濃硝酸.
為了加快反應的進行,加入的液態N2O4應比理論量多些,這樣製得的是含大量游離二氧化氮(即發煙硝酸)的白色濃硝酸,將它放到漂白塔內,通入空氣,把游離的NO2吹出,制到98%成品濃硝酸.二氧化氮經回收冷凝後再送到高壓釜使用.如果氨的氧化不用空氣,而採用純氧(需加水蒸氣稀釋以防爆炸),製得的一氧化氮濃度可高些,這對以後的制酸操作是有利的.但需建造制氧裝置和增加動力消耗.
B間接法:間接法所用脫水劑有硫酸,硝酸鎂,硝酸鈣和硝酸鋅等.經過多年生產實踐的篩選,現在幾乎全部採用硝酸鎂.

❸ 人類使用硝酸的歷史

沿革 早在17世紀中葉,德國人J.R.格勞貝爾用硝石和濃硫酸作用製得硝酸,反應式為:
NaNO+HSO[698-1]HNO+NaHSO1895年,英國人J.W.S.瑞利將空氣通過電弧,使氮和氧在高溫下直接化合成一氧化氮,再進一步加工成硝酸1903年,挪威建成世界第一座電弧法生產硝酸的工廠(1905年投產)。此法生產過程簡單,原料取之不盡,但耗電過多,每噸硝酸能耗為50.4GJ。1939年,美國威斯康星大學採用熱法固定空氣中的氮,也因能耗大而未工業化。1908年,德國建成以氨為原料的日產3t硝酸的工廠。1913年,合成氨法誕生,氨產量迅速增大。由於從氨制硝酸成本低,氨成為硝酸生產的主要原料(見)。
稀硝酸生產 稀硝酸是以氨為原料進行生產的。
生產步驟 分為氨的接觸氧化和氧化氮吸收兩步。
①氨的接觸氧化 在催化劑存在和一定溫度下氨與空氣中的氧作用生成一氧化氮,反應式為:
4NH+5O[698-1]4NO+6HO+226kJ此反應十分迅速。催化劑有以鉑為主體的鉑銠網(見)和以鐵鈷的氧化物為主體的非鉑催化劑(見),工業上廣泛採用的是鉑銠網。反應溫度為800~900C,氨氧化率可達95%~98%,混合氣中氨含量為9.5%~12%(體積),若氨含量達到爆炸極限(16%~25%體積)將引起爆炸。
②氧化氮的吸收 先將一氧化氮氧化成二氧化氮,反應式為:
2NO+O[698-1]2NO+57kJ此反應與通常的化學反應不同,溫度越高,反應速度越慢。然後用水吸收二氧化氮生成硝酸,反應式為:
[698-03]反應中放出的一氧化氮返回吸收過程,再氧化成二氧化氮。這是體積縮小、放熱的可逆反應,故增加壓力和降低溫度對反應有利。由於該反應受化學平衡限制,在通常的氧化氮氣體濃度時,只能獲得稀硝酸。常壓吸收下的濃度不超過50%HNO,加壓吸收下的濃度不超過70%HNO。
吸收後的氣體中還殘留有氧化氮,含量多少取決於操作壓力和溫度。為了防止污染環境,有些國家規定氧化氮排放濃度為200~300ppm。80年代,工業生產上有兩種尾氣處理方法。①溶液吸收法:採用較早,以碳酸鈉、氫氧化鈉等鹼性物質或硫酸亞鐵等鹽類的水溶液作吸收劑,流程簡單,易於操作,但難以將氧化氮含量降到200ppm以下,故僅適用於尾氣中氧化氮含量較高的常壓吸收流程。②催化還原法:有催化劑存在時利用氨、甲烷等使氧化氮還原為氮和水,此法不能回收氧化氮,但裝置緊湊,操作方便,可以將尾氣中氧化氮含量降到200ppm以下。
生產流程 根據氨氧化和氧化氮吸收兩部分的壓力不同,稀硝酸生產流程分為三種類型: ①常壓法,全部過程在常壓下操作。特點是:氨氧化率高,鉑催化劑損失較低,設備結構簡單;但吸收塔容積大,成品硝酸濃度較低,尾氣中氧化氮排放濃度較高。②全壓法,全部過程在加壓下操作,因採用壓力不同分為中壓(250~500kPa)和高壓(710~1420kPa)兩種流程。特點是:氧化氮吸收率高、成品硝酸濃度高、吸收塔容積小、能量回收率高;但加壓下氨氧化率稍低、鉑催化劑損失較多。③綜合法,氨氧化和氧化氮吸收分別在常壓和壓力下操作,具有常壓法和全壓法的優點。近年來,新建的大型硝酸生產裝置大多採用雙加壓硝酸流程(見圖[雙加壓法硝酸生產流程])這種流程氨氧化在360~560kPa(絕對壓力)下操作,氧化氮吸收在850~1550kPa(絕對壓力)下操作。氨氣、空氣分別經過濾處理,在混合器中均勻混合,於800C左右氧化溫度下從上而下通過氨氧化器(俗稱氧化爐,(見彩圖[雙加壓法制硝酸的氧化爐])的鉑網進行反應。出氨氧化器的高溫氧化氮氣體經回收熱能和冷卻,由氧化氮壓縮機加壓到吸收壓力,冷卻後進入吸收塔,被水吸收製得稀硝酸。因酸中有氧化氮溶解,故在漂白塔中用空氣將氧化氮吹出,即得成品硝酸。吸收塔出口的尾氣經過透平膨脹機回收能量後放空。合成氨裝置的大型化和高濃度復合肥料的迅速增長,促進了稀硝酸生產技術的發展,其方向是提高操作壓力、提高成品硝酸濃度、降低尾氣中氧化氮濃度、充分回收能量,以求自給以及擴大生產規模。80年代中期最大的單系列硝酸裝置為日產1500t(以100%HNO計)。
濃硝酸生產 硝酸與水混合,在硝酸濃度為68.4%時形成共沸混合物(稱共沸酸),故濃硝酸不能由稀硝酸簡單蒸餾製得。工業上生產濃硝酸有三種方法:①間接濃縮法,利用脫水劑萃取蒸餾稀硝酸,此法基於脫水劑與水的結合力大於硝酸與水結合力的原理,當硝酸-水-脫水劑三元混合物沸騰時,液面上的蒸汽分壓降低,硝酸蒸氣分壓增加,從而製得濃硝酸。常用的脫水劑有硝酸鎂、濃硫酸。②直接合成法,於1932年開發,在一定溫度和壓力下,液態四氧化二氮和氧氣、水直接反應。反應式為:
2NO+2HO+O[698-1]4HNO+59kJ此法包括氨的氧化、氧化氮氧化產物的冷凝和硝酸合成三個步驟。與製取稀硝酸一樣,都是以氨為原料,但有兩點主要區別:一是除去多餘的水,由生成硝酸的總反應式可知:
NH+2O[698-1]HNO+HO只需將氨氧化反應生成水的 2/3除去,即可製得濃硝酸;二是需要制備液態四氧化二氮,先利用氧化氮氣體中的氧將一氧化氮氧化成二氧化氮,殘余的再用濃硝酸氧化,
反應式為:
2HNO+NO[698-1]3NO+HO然後在 -10C下二氧化氮疊合並被冷凝成四氧化二氮。③超共沸酸的蒸餾,此法包括氨的氧化、超共沸酸的製取和直接蒸餾等步驟。
用途 硝酸是重要的化工原料,在酸類生產中產量僅次於硫酸,1981年世界硝酸產量達30Mt(以100%HNO計)。硝酸主要消耗部門為化肥和火炸葯工業,也用於染料、制葯、塑料等的生產。稀硝酸大部分用於製造硝酸銨、硝酸磷肥和各種硝酸鹽。濃硝酸分別將、和硝化製成、、等烈性炸葯。濃硝酸也用於製造硝化甘油、和等。生產濃硝酸的中間物液體四氧化二氮是發射火箭、導彈的高能燃料。此外,在冶金等工業中也使用硝酸。
貯存和運輸 貯存稀硝酸通常採用立式不銹鋼制貯槽,濃硝酸貯槽多為卧式鋁制容器。貯槽設置在室內或車間附近的露天場所,但要防止日光曝曬,以免引起濃硝酸分解,影響成品等級。硝酸通常利用公路、鐵路運輸,容量少的用玻璃瓶裝好,再裝在木箱或金屬罐內,外面需有危險品標記。
陳五平

❹ 怎麼提純硝酸簡單方法!

你是缺少冷卻室,所以沒法把硝酸蒸汽還原.要連接一個外面用冷水或冰塊冷卻的玻璃冷卻室. 蒸餾方法: 1,先將反應器與冷卻室用玻璃管依次連接(順序是:反應器,冷卻室,出酸口.),向反應器內加濃硫酸,再加入68%的硝酸,攪拌幾分鍾使其混合(比例是1/1),混酸不要超過反應器的2分之1,蓋好蓋. 2,加完料後開始緩緩加熱,當溫度達到86度時,硝酸氣體被蒸餾出來,氣體進入冷卻室後凝結成硝酸從出酸口流出,即可得到90%以上的濃硝酸了. 3,如果還不夠純,就將反應出的硝酸再次按照以上方法加工,就可得到99%以上的硝酸了,注意先加硫酸後加硝酸,要注意控溫,因為這時的硝酸濃度已經很高了,兩者混合溫度上升很快.

❺ 有關過濾,蒸發,蒸餾,萃取各自的應用舉例有哪些

過濾 粗鹽提純就有
蒸發 粗鹽提純也有
過濾和蒸發是分離不容與可溶的固液分離,這句話很重要 我們老師特意強調了
蒸餾 硝酸 硝酸銀 蒸餾水的實驗
萃取 碘水和四氯化碳

❻ 硝酸受熱易分解,那為什麼用蒸餾法製取濃硝酸

4 HNO3 ==光照或加熱== 4 NO2↑ + 2 H2O + O2↑
但是這是可逆反應,生成的NO2,H2O,O2在冷凝管中被冷卻後再次生成HNO3.
所以能用蒸餾法製取。

❼ 在線急等!68%工業硝酸的用途,越詳細越好,謝謝

HNO3
物性 純HNO3是無色有刺激性氣味的液體,市售濃硝酸質量分數約為65%,密度約為1.4g/cm3,沸點為83℃,易揮發,可以任意比例溶於水。質量分數為98%以上的硝酸叫「發煙硝酸」,因這種酸更易揮發,遇潮濕空氣形成白色煙霧,有腐蝕性。
硝酸是重要的化工原料,也是實驗室必備的重要試劑。
在工業上可用於制化肥、農葯、炸葯、染料、鹽類等。在微電子工業中作為強酸性清洗腐蝕劑,可與冰醋酸、雙氧水配製使用

室溫時試驗鐵片在硝酸中的反應速率以及與硝酸濃度的關系,我們將會發現鐵的反應速率最初是隨硝酸濃度的增大而增大。當增大到一定程度時,它的反應速率迅速減小,繼續增大硝酸的濃度時,它的反應速率更小,最後不再起反應,即鐵變得「穩定」了,或者像一般所說的,鐵發生「鈍化」了。鈍化能使金屬變得穩定。從本質上講,這是由於金屬表面上覆蓋了一層氧化膜,因而提高了金屬的抗蝕性能。

硝酸與氨作用生成硝酸銨,它也是一種化肥,含氮量比硫酸銨高,對於各種土壤都有較高的肥效。硝酸銨在氣候比較潮濕時容易結塊,使用時不太方便。有些人看到硝酸銨結塊後,就用鐵錘來砸碎,這是萬萬做不得的事情。因為硝酸銨受到沖擊就可能發生爆炸。

炸葯和硝酸有密切的關系。最早出現的炸葯是黑火葯,它的成分中含有硝酸鈉(或硝酸鉀)。後來,由棉花與濃硝酸和濃硫酸發生反應,生成的硝酸纖維素是比黑火葯強得多的炸葯。

把甘油放在濃硝酸和濃硫酸中,生成硝化甘油。這是一種無色或黃色的透明油狀液體,是一種很不穩定的物質,受到撞擊會發生分解,產生高溫,同時生成大量氣體。氣體體積驟然膨脹,產生猛烈爆炸。所以硝化甘油是一種烈性炸葯。

軍事上用得比較多的是梯恩梯(英文TNT的譯音)炸葯。它是由甲苯與濃硝酸和濃硫酸反應製得的,是一種黃色片狀物,具有爆炸威力大、葯性穩定、吸濕性小等優點,常用做炮彈、手榴彈、地雷和魚雷等的炸葯,也可用於采礦等爆破作業。

❽ 如何製取硝酸

步驟一:用氨氣制一氧化氮
4NH3 + 5O2 ==催化劑==高溫== 4NO + 6H2O (等號上寫催化劑、加熱)

步驟二:用一氧化氮制二氧化氮
2NO + O2 ==== 2NO2

步驟三:用二氧化氮制硝酸
3NO2 + H2O ==== 2HNO3 + NO
或 4NO2 + O2 + 2H2O ==== 4HNO3

❾ 水中含有硝酸,蒸餾時硝酸也不是蒸出來混入蒸餾水裡嗎

水中含有硝酸,那就是硝酸溶液了,二者的沸點差距不大,在蒸餾時,硝酸版揮發的時候,水也會揮發出來,權所以冷凝收集到的液體中同時含有硝酸和水,僅能提高硝酸的濃度,後期蒸餾時,硝酸揮發的比例會穩定在一定的數值,形成恆沸溶液,只有加入濃硫酸或者硫酸鎂後,再次蒸餾才會得到純凈的硝酸。

❿ 稀硝酸濃縮為什麼要蒸餾

硝酸是強氧化性酸沒有乾燥劑可以脫去水分濃縮,

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